KR20010100868A - Optical write head, and method of assembling the same - Google Patents

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와키사카마사히데
아리마타카히사
요시다하루노부
쿠스다유키히사
오오노세이지
쿠로다야스나오
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이주하라 요죠우
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Abstract

광기록 헤드에 있어서, 막대 렌즈 어레이, 기판을 지지하기 위한 기판 지지 부재, 및 드라이버 회로 보드는 지지부재에 의해 고정되어 유지된다. 상기 지지 부재와 기판 지지 부재는 금속 재료로 형성되고, 막대 렌즈 어레이의 측면 플레이트는 유리 플레이트로 형성된다. 또한, 발광 소자 어레이의 발광부와 막대 렌즈 어레이의 광 입사 단면 사이의 간격은 회전하는 이심핀에 의해 조정된다. 또한, 발광 소자 어레이 칩은 기판 지지 부재의 위치가 기준면으로서 간주되는 동안 기판 지지 부재 상의 소정의 위치에 결합된 기판 상에 다이 본딩된다.In the optical recording head, the bar lens array, the substrate supporting member for supporting the substrate, and the driver circuit board are fixedly held by the supporting member. The support member and the substrate support member are formed of a metal material, and the side plates of the bar lens array are formed of glass plates. Further, the distance between the light emitting portion of the light emitting element array and the light incident end surface of the bar lens array is adjusted by the rotating eccentric pin. Further, the light emitting element array chip is die bonded on the substrate bonded to a predetermined position on the substrate support member while the position of the substrate support member is regarded as the reference plane.

Description

광기록 헤드와 그 조립 방법{OPTICAL WRITE HEAD, AND METHOD OF ASSEMBLING THE SAME}Optical recording head and its assembly method {OPTICAL WRITE HEAD, AND METHOD OF ASSEMBLING THE SAME}

발명의 분야Field of invention

본 발명은 발광 소자 어레이를 사용하며 고해상도의 전자사진식프린터(electrophotographic printer)에 제공되는 광기록 헤드(optical write head)의 구조와, 광 기록 헤드 조립(assembling) 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a structure of an optical write head using a light emitting element array and provided to a high resolution electrophotographic printer, and a method of assembling an optical record head.

광학 프린터에 사용되는 광기록 헤드는 지금까지 발광 다이오드와 같은 발광 소자 어레이를 구비하였다. 광기록 헤드를 구비하는 광학 프린터의 원리는 도 9에 도시된다. 원통형 감광 드럼(cylindrical photosensitive drum; 2)의 표면은 비결정성 Si 또는 유기 재료와 같이 광전도성을 갖는 재료(감광 재료)로 코팅된다. 감광 드럼은 프린트 속도에 따라 회전한다. 프린트를 시작하기 위해서는, 회전하는 드럼 상에 마련된 감광 재료의 표면이 대전기(electrostatic charger; 4)로 균일하게 대전되어야 한다.Optical recording heads used in optical printers have been provided with light emitting element arrays such as light emitting diodes. The principle of an optical printer with an optical recording head is shown in FIG. The surface of the cylindrical photosensitive drum 2 is coated with a photoconductive material (photosensitive material) such as amorphous Si or an organic material. The photosensitive drum rotates according to the print speed. To start printing, the surface of the photosensitive material provided on the rotating drum must be uniformly charged with an electrostatic charger 4.

다음에, 광기록 헤드(6)는 감광 재료 상으로 프린트될 도트 이미지(image of dot)를 취하는 빛을 조사하여, 감광 재료의 노광된 부분을 중성화시켜 잠복 이미지(latent)를 형성한다. 계속해서, 현상 유닛(8)은 감광 재료의 대전된 상태에 따라 감광 재료에 토너를 부착시킨다. 전사 유닛(10)은 카세트(12)로부터 제공되는 용지 상에 토너를 전사한다. 정착 유닛(fixing unit; 16)은 용지에 열을 가하여, 용지에 전사된 토너를 정착시킨다. 그 후 용지는 스태커(stacker; 18; 배출 용지 보관함)로 공급된다. 잠복 이미지의 전사가 완료된 후, 대전된 감광 드럼(2)은 소거 램프(20)에 의해 완전히 중성화되고, 잔여 토너는 세정 유닛(22)에 의해 제거된다.The optical recording head 6 then irradiates light taking a dot image to be printed onto the photosensitive material, neutralizing the exposed portion of the photosensitive material to form a latent image. Subsequently, the developing unit 8 adheres toner to the photosensitive material in accordance with the charged state of the photosensitive material. The transfer unit 10 transfers the toner on the paper provided from the cassette 12. The fixing unit 16 heats the paper to fix the toner transferred to the paper. The paper is then fed to a stacker 18 (ejector bin). After the transfer of the latent image is completed, the charged photosensitive drum 2 is completely neutralized by the erasing lamp 20, and the residual toner is removed by the cleaning unit 22.

지금까지 사용되어온 광기록 헤드는 다수의 발광 소자 어레이 칩이 프린트 폭에 관한 명세에 따라 기판 상에서 지그재그 또는 단일 라인의 형태로 정렬되도록그리고 하나 또는 두 라인의 형태로 적층된 그래디언트 인덱스 막대 렌즈(gradient index rod lenses)를 구비하는 막대 렌즈 어레이 또는 막대 렌즈 어레이들(예를 들면, Nippon Sheet Glass사에 의해 제조된 SELFOC 렌즈 어레이)이 발광 다이오드 어레이 칩과 대향하여 정렬되도록 구성된다. 도 10은 두 열로 적층된 막대 렌즈를 구비하는 막대 렌즈 어레이(11)를 도시하는 사시도이다. 다수의 그래디언트 인덱스 막대 렌즈(24)는 측면 플레이트(26) 사이에 끼이고 수지(28)로 고정된다.The optical recording heads that have been used up to now have a gradient index bar lens in which a plurality of light emitting element array chips are aligned in the form of zigzag or single lines on a substrate according to the specification of the print width and stacked in the form of one or two lines. A rod lens array or rod lens arrays (eg, SELFOC lens arrays manufactured by Nippon Sheet Glass) with rod lenses are configured to align opposite the LED array chip. FIG. 10 is a perspective view showing a bar lens array 11 having bar lenses stacked in two rows. A number of gradient index bar lenses 24 are sandwiched between side plates 26 and fixed with resin 28.

도 11은 상기와 같이 구성된 광기록 헤드의 전형적인 예를 도시하는 단면도이다. 이 예에 있어서, 다수의 발광 소자 어레이 칩(30)은 유리 에폭시로 형성된 인쇄 회로 기판 상에 프린트 폭에 관한 명세에 따라 단일 라인에 정렬되어 있다. 하나 또는 두 라인의 형태로 그래디언트 인덱스 막대 렌즈가 적층된 막대 렌즈 어레이(24)는 발광 소자 어레이 칩(30)에 대향하여 정렬된다. 발광 소자 어레이 칩(30)과 막대 렌즈 어레이(24)는 실리콘 충진재(silicon filler; 38)에 의해 하우징(36)에 고정된다.Fig. 11 is a sectional view showing a typical example of the optical recording head configured as described above. In this example, the plurality of light emitting element array chips 30 are arranged in a single line in accordance with the specification of the print width on a printed circuit board formed of glass epoxy. The bar lens array 24 in which the gradient index bar lenses are stacked in the form of one or two lines is aligned to face the light emitting element array chip 30. The light emitting element array chip 30 and the rod lens array 24 are fixed to the housing 36 by a silicon filler 38.

(Ⅰ) 프린트 속도의 증가와 해상도의 향상에 따라, 광학 시스템 정렬 정밀도에 대한 요구가 상당히 증가하였다. 종래 기술의 기계적 소자의 기하학적 레이아웃이 기계적 소자의 정밀도를 유지할 수 없기 때문에, 광학 시스템의 성능 요구를 충족시키지 못한다.(I) With the increase of the print speed and the improvement of the resolution, the demand for optical system alignment accuracy has increased considerably. Since the geometrical layout of the mechanical elements of the prior art cannot maintain the precision of the mechanical elements, they do not meet the performance requirements of the optical system.

고해상도의 이미지를 얻기 위해서는 광학축과 발광 소자 각각의 조사 지점(illumination point) 사이의 편차량, 조사 지점으로부터 막대 렌즈 어레이의 단면(end face)까지의 간격, 및 감광 표면으로부터 막대 렌즈 어레이 단면까지의간격의 각각의 소정의 값을 ±30㎛ 이내로 설정해야만 한다.To obtain a high resolution image, the amount of deviation between the optical axis and the illumination point of each light emitting element, the distance from the irradiation point to the end face of the bar lens array, and the distance from the photosensitive surface to the bar lens array end face Each predetermined value of must be set within ± 30 μm.

(1) 막대 렌즈의 길이는 제조시 약 ±4㎜의 편차를 갖는다. (2) 막대 렌즈 어레이가 이미지 표면 또는 오브젝트 표면을 향해 뒤틀리는 경우도 있다. (3) 막대 렌즈 어레이의 측면 플레이트를 형성하는 섬유 강화 플라스틱(fiber-reinforced plastic; FRP)은 두께에서 약 ±0.4㎜의 편차를 갖는다. 광학 소자가 기계적 소자를 따라 위치되는 경우에도, 배치 정밀도는 광학적 정밀도의 필요한 범위를 초과하기 때문에, 광학적 성능을 충족시킬 수 없게 된다.(1) The length of the rod lens has a deviation of about ± 4 mm at the time of manufacture. (2) The bar lens array may be distorted toward the image surface or the object surface. (3) Fiber-reinforced plastics (FRP) forming the side plates of the rod lens array have a deviation of about ± 0.4 mm in thickness. Even when the optical element is located along the mechanical element, the positioning accuracy exceeds the required range of the optical precision, so that the optical performance cannot be satisfied.

이 때문에, 발광 소자 어레이에 대한 막대 렌즈 어레이의 위치를 3차원적으로 정렬할 필요성이 대두되었다. 즉, (1) 조사 지점과 감광 재료의 표면 사이의 간격은 막대 렌즈 어레이의 켤레 길이(conjugate length)와 일치해야만 한다; (2) 막대 렌즈 어레이에 속하는 렌즈의 횡 중심(longitudinal center)은 상기 간격의 중심으로 설정되어야 한다; (3) 막대 렌즈 어레이의 광학축, 조사 지점, 및 감광 재료의 표면의 위치 사이의 편차는 막대 렌즈 어레이의 횡방향에 대해서 조정되어야 한다.For this reason, the necessity of three-dimensionally aligning the position of the bar lens array with respect to the light emitting element array has emerged. That is, (1) the spacing between the irradiation point and the surface of the photosensitive material must match the conjugate length of the rod lens array; (2) the longitudinal center of the lens belonging to the rod lens array should be set to the center of the interval; (3) The deviation between the optical axis of the bar lens array, the irradiation point, and the position of the surface of the photosensitive material should be adjusted with respect to the transverse direction of the bar lens array.

이 때문에, 광기록 헤드의 하우징과 막대 렌즈 어레이 사이에 공간이 미리 확보된다. 막대 렌즈 어레이는 3차원적으로 정렬된다. 막대 렌즈 어레이는 실리콘계 접착제로 상기 공간을 채움으로써 광기록 헤드의 하우징에 고정된다.For this reason, a space is secured in advance between the housing of the optical recording head and the rod lens array. The bar lens arrays are three-dimensionally aligned. The bar lens array is fixed to the housing of the optical recording head by filling the space with a silicone-based adhesive.

그러나, 횡방향에서 막대 렌즈 어레이의 광학축을 정렬하기 위해서는, 위치 정밀도가 높은 액츄에이터를 사용하여 정렬이 수행되어야만 한다. 여기에는 아주 많은 정렬 시간이 요구된다.However, in order to align the optical axis of the bar lens array in the transverse direction, the alignment must be performed using an actuator of high positional accuracy. This requires a lot of sorting time.

기계적 소자는, 예를 들면, 광학축의 정렬을 실행하기 위한 공간을 확보하는 것에 의해 복잡한 형태로 형성된다. 기계적 소자의 이러한 복잡한 작업은 광기록 헤드의 제조 단가를 절감하는데 방해 요소가 된다.The mechanical element is formed into a complicated shape by, for example, securing a space for performing alignment of the optical axis. This complicated work of mechanical elements is an obstacle in reducing the manufacturing cost of the optical recording head.

대부분의 경우에 있어서, 종래 기술의 광기록 헤드의 헤드 하우징은 엔지니어링 플라스틱으로부터 주조된다. 광학축이 정렬된 막대 렌즈 어레이가 헤드 하우징에 고정되는 경우, 실리콘계 접착제가 일반적으로 사용된다. 접착제가 충진되어 경화된 후 발생하는 열수축(접착제의 부피에서 약 8%의 수축이 발생한다), 또는 시간이 지남에 따라 헤드 하우징의 수축에 의해 야기되는 헤드 하우징 재료의 뒤틀림(distortion)은 광학축의 위치적 정밀도를 수년에 걸쳐 보장하는 것을 어렵게 한다.In most cases, the head housing of the prior art optical recording head is cast from engineering plastics. When an optical axis aligned bar lens array is fixed to the head housing, silicone-based adhesives are generally used. The heat shrink (after about 8% shrinkage in the volume of the adhesive) that occurs after the adhesive is filled and cured, or the distortion of the head housing material caused by shrinkage of the head housing over time, This makes it difficult to guarantee positional precision over the years.

본 발명은 상기 언급된 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로, 고정밀 장치의 사용에 의해 정렬 동작을 수행할 필요가 없고 복잡한 기계적 소자를 필요로 하지 않으며, 광기록 헤드의 제조 단가를 낮출 수 있으며, 시간에 따른 변화에 덜 민감한 광학 기록 헤드를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.The present invention is devised to solve the above-mentioned problems, and it is not necessary to perform the alignment operation by the use of a high precision device, does not require complicated mechanical elements, and can reduce the manufacturing cost of the optical recording head, and in time It is an object of the present invention to provide an optical recording head which is less susceptible to variations.

(Ⅱ) 원칙적으로, 1차 주사 방향(primary scanning direction)(즉, 발광 지점이 주사되는 방향; 즉, 도 11의 시트에 수직한 방향)에 있어서, 발광 소자 어레이 칩(30)이 정렬된 광학 기록 헤드(6)는 크기에서 프린트 폭보다 더 커야만 한다. 광학 기록 헤드(6)를 사용하는 프린터의 전체 크기를 감소시키기 위해서는, 2차 주사 방향(secondary scanning direction)(즉, 감광 드럼(2)이 회전하는 방향)에서 프린터의 크기를 감소시켜야 한다. 도 11에 도시된 바와 같이, 발광 어레이 칩(30)이 장착된 인쇄 회로 기판(32)은 발광 광학축(39)에 대해 수직으로 정렬되어야 한다. 이 때문에, 기판(32) 폭의 감소는 2차 주사 방향에서 프린터의 크기를 감소시키는데 효과적이다.(II) In principle, in the primary scanning direction (i.e., the direction in which the light emitting points are scanned; i.e., the direction perpendicular to the sheet of FIG. 11), the optical elements in which the light emitting element array chips 30 are aligned are arranged. The recording head 6 should be larger than the print width in size. In order to reduce the overall size of the printer using the optical recording head 6, it is necessary to reduce the size of the printer in the secondary scanning direction (i.e., the direction in which the photosensitive drum 2 rotates). As shown in FIG. 11, the printed circuit board 32 on which the light emitting array chip 30 is mounted must be aligned perpendicular to the light emitting optical axis 39. Because of this, the reduction in the width of the substrate 32 is effective to reduce the size of the printer in the secondary scanning direction.

발광 어레이로서는 발광 다이오드(LED) 어레이가 주로 그리고 널리 사용된다. 드라이버 집적 회로(IC)로부터 출력된 이미지 신호에 대응하는 신호를 LED 칩 어레이로 공급하기 위해서는 LED 어레이 칩(30) 상의 LED 소자와 동일한 수의 본딩 패드(bonding pads; BPs)를 형성해야 한다. 600dpi의 해상도의 경우, LED 소자가 정렬될 피치는 42.3㎛이다. 본딩 패드(BPs)가 정렬되는 영역의 한 쪽을 80㎛라고 하면, BPs가 정렬될 피치는 80㎛ 이상이다. LEDs가 정렬되는 방향과 평행한 방향에서 적어도 두 열의 BPs가 정렬되어야만 한다.As light emitting arrays, light emitting diode (LED) arrays are mainly and widely used. In order to supply a signal corresponding to an image signal output from the driver integrated circuit (IC) to the LED chip array, the same number of bonding pads (BPs) as the LED elements on the LED array chip 30 must be formed. For 600 dpi resolution, the pitch at which the LED elements will be aligned is 42.3 μm. If one side of the region where the bonding pads BPSs are aligned is 80 mu m, the pitch at which the BPs are aligned is 80 mu m or more. At least two rows of BPs must be aligned in a direction parallel to the direction in which the LEDs are aligned.

A3 크기의 용지에 대한 600dpi의 프린트 헤드를 제조하는 경우, 1차원 레이아웃에 정렬될 발광 지점은 7000 개 이상이다. 발광 지점과 동일한 수의 와이어 본드(wire bonds; WB)는 드라이버 IC에 연결되어야만 한다. 그러므로, 드라이버 IC 칩(31)은 발광 어레이 칩(30)이 장착된 기판에 다이 본딩된다(die-bonded). 드라이버 IC 칩(31)은 Au 라인(33)을 사용하는 와이어 본딩에 의해 발광 어레이 칩(30)에 연결된다.When manufacturing a 600 dpi print head for A3 size paper, there are more than 7000 light emitting points to be aligned in the one-dimensional layout. The same number of wire bonds (WB) as the light emitting points must be connected to the driver IC. Therefore, the driver IC chip 31 is die-bonded to the substrate on which the light emitting array chip 30 is mounted. The driver IC chip 31 is connected to the light emitting array chip 30 by wire bonding using the Au line 33.

드라이버 IC 칩은 고해상도 프린터와 함께 사용하기 위한 고밀도의 발광 지점을 갖는 LED 어레이 칩의 어느 한 쪽에 배치되어야 한다. 이 때문에, 기판(32)의 폭을 어느 정도 이상으로 감소하는데는 어려움이 따르게 된다. 드라이버 IC 칩(31)이 발광 어레이 칩(30)의 어느 한 쪽에 배치되는 기판(32)은 일반적으로 약 12 내지 20㎜의 폭을 갖는다.The driver IC chip must be placed on either side of the LED array chip with a dense light emitting point for use with a high resolution printer. For this reason, it becomes difficult to reduce the width | variety of the board | substrate 32 to some extent or more. The substrate 32 on which the driver IC chip 31 is disposed on either side of the light emitting array chip 30 generally has a width of about 12 to 20 mm.

기판(32)으로부터 와이어를 인출하기 위한 커넥터를 장착하기 위해서 또는 플렉시블 인쇄 회로 기판을 납땜(soldering)하기 위해서 5 내지 10㎜ 폭의 공간이 필요하다.A space of 5 to 10 mm width is required to mount a connector for drawing wires from the board 32 or to solder a flexible printed circuit board.

배선 공간을 확보함으로써 유발될 수도 있는 와이어 기판(32) 폭의 증가를 방지하기 위해서, 지금까지의 종래 기술은 기판을 1차 주사 방향으로 연장하고 발광 소자 어레이 칩이 존재하지 않을 기판 상의 범위 내에, 스루홀의 사용을 통해, 커넥터를 장착하는 방법; 표면 장착 기술에 의해 기판의 이면에 커넥터를 장착하는 방법; 또는 납땜에 의해 기판의 이면에 플렉시블 인쇄 회로 기판을 장착하는 방법을 사용해 왔다.In order to prevent an increase in the width of the wire substrate 32 which may be caused by securing the wiring space, the prior art thus far extends the substrate in the primary scanning direction and is within the range on the substrate where the light emitting element array chip will not be present. A method of mounting a connector through the use of a through hole; Mounting the connector on the back side of the substrate by surface mounting techniques; Or the method of attaching a flexible printed circuit board to the back surface of a board | substrate by soldering has been used.

LED 어레이에 결합될 와이어의 수를 감소하기 위해서, 여러 발명(일본 특허 공개 공보 제 1989-238962호, 제 1990-14584호, 제 1990-92650호, 및 제 1990-92651호)이 개시되었는데, 여기서는 p-n-p-n 구조의 발광 사이리스터(light-emitting thyristors)가 발광 어레이의 구성 소자로서 채택되고, 이에 의해 발광 지점의 자기 주사(self-scanning)를 가능하게 한다. 상기 발명은 발광 소자 칩이 장착되는 영역을 감소시키고 소형의 발광 장치를 제조하도록, 광학 프린터용 광원으로서 발광 사이리스터의 장착을 용이하게 하는 기능을 개시한다.In order to reduce the number of wires to be coupled to the LED array, various inventions (Japanese Patent Laid-Open Nos. 1989-238962, 1990-14584, 1990-92650, and 1990-92651) have been disclosed, where Light-emitting thyristors of pnpn structure are employed as constituent elements of the light emitting array, thereby enabling self-scanning of the light emitting points. The invention discloses a function of facilitating mounting of a light emitting thyristor as a light source for an optical printer so as to reduce the area in which the light emitting element chip is mounted and to manufacture a compact light emitting device.

또한, 스위칭 소자 어레이가 전사부로 간주되고 발광 소자(즉, 발광 사이리스터) 어레이로부터 분리되는 발명(일본 특허 공개 공보 제 1990-263668호)이 개시되었다.Further, an invention (Japanese Patent Laid-Open No. 1990-263668) is disclosed in which a switching element array is regarded as a transfer portion and is separated from a light emitting element (i.e. light emitting thyristor) array.

도 12는 자기 주사형 발광 어레이의 등가 회로를 도시한다. 발광 장치는 전사 사이리스터 소자(T(1), T(2), …)와 발광 사이리스터(L(1), L(2), …)로 구성된다. 도 12는 어레이의 일부만을 도시한다. 전사 사이리스터 소자(T(1), T(2), …)는 다이오드(D1, D2, …)에 의해 연결되고 VGA는 사이리스터 소자(T 및 L) 각각의 게이트 전극에 접속된 전원선(통상적으로 -5V이다)을 나타낸다. 스타트 펄스 신호(ΦS)는 사이리스터 소자(T(1))의 게이트 전극에 인가된다. 클록 펄스 신호(Φ1및 Φ2)는 사이리스터 소자(T)의 캐소드 전극에 교대적으로 인가된다. 전사 사이리스터 소자(T(1), T(2), …)의 게이트 전극과 발광 대응하는 사이리스터 소자의 게이트 전극은 와이어(G(1), G(2), …)에 의해 연결된다. 발광 사이리스터 소자(L)의 캐소드 전극에는 기록 신호(ΦI)가 또한 인가된다.12 shows an equivalent circuit of a self-scanning light emitting array. The light emitting device is composed of transfer thyristor elements T (1), T (2), ... and light emitting thyristors L (1), L (2), .... 12 shows only part of an array. The transfer thyristor elements T (1), T (2), ... are connected by diodes D1, D2, ..., and V GA is a power supply line (usually connected to the gate electrode of each of the thyristor elements T and L). Is -5V). A start pulse signal (Φ S) is applied to the gate electrode of the thyristor element (T (1)). The clock pulse signals Φ 1 and Φ 2 are alternately applied to the cathode electrode of the thyristor element T. The gate electrodes of the transfer thyristor elements T (1), T (2), ... and the gate electrodes of the thyristor elements corresponding to light emission are connected by wires G (1), G (2), .... The cathode electrode of the light emitting thyristor elements (L) there is also applied a recording signal (Φ I).

상기 상술된 회로 구성에 있어서, 사이리스터 소자(T(1), T(2), …)는 두 클록 펄스 신호(Φ1및 Φ2)에 의해 순차적으로 온 상태로 된다. 이러한 온 동작(turning-on action)과 관련하여, 발광 사이리스터(L(1), L(2), …)는 순차적으로 온 될 수 있는 상태가 된다. 만약 발광 사이리스터 소자의 어느 하나가 온 되거나 또는 발광 상태가 되면, 발광 사이리스터 소자의 발광 강도는 기록 신호(ΦI)로서 흐르는 전류량에 의해, 즉 저항(RI)에 의해 결정된다. 이미지는 임의의 강도로 기록될 수 있다. 도 12에 도시된 바와 같이, 이러한 구성의 자기 주사형 발광 어레이는 칩당 전체 6 단자만의 배선을 필요로 한다; 즉, 두 전원 단자와 네 개의 신호단자만을 필요로 한다. 따라서, 접속의 수는 한 칩 상에 장착된 발광 소자의 수에 의존하지 않는다. 그러므로, 예를 들면, 128 개의 발광 소자가 칩마다 장착된 경우, 칩당 드라이버 IC에 접속될 와이어의 수는 종래 기술의 LED 어레이 칩에 필요한 수의 1/12로 감소될 수 있다.In the above-described circuit configuration, the thyristor elements (T (1), T ( 2), ...) is turned on sequentially by the two clock pulse signals (Φ 1 and Φ 2). In connection with this turning-on action, the light-emitting thyristors L (1), L (2), ... are in a state in which they can be sequentially turned on. If any of the light-emitting thyristor devices is turned on or the light-emitting state, the emission intensity of the light-emitting thyristor device is determined by, that the resistance (R I) by the amount of current passing through a recording signal (Φ I). The image can be recorded at any intensity. As shown in Fig. 12, the self-scanning light emitting array of this configuration requires wiring of only a total of 6 terminals per chip; That is, only two power terminals and four signal terminals are required. Thus, the number of connections does not depend on the number of light emitting elements mounted on one chip. Therefore, for example, when 128 light emitting elements are mounted per chip, the number of wires to be connected to the driver IC per chip can be reduced to 1/12 of the number required for the LED array chip of the prior art.

종래 기술의 LED 어레이 칩을 자기 주사형 발광 어레이 칩으로 대체함으로써, 드라이버 IC는 발광 소자가 장착된 기판과는 상이한 기판 상에 쉽게 장착될 수 있다(일본 특허 공개 공보 제 1997-187981호 참조). 도 13에 도시된 바와 같이, 발광 소자 어레이 칩(40)이 장착된 기판(42)은 막대 렌즈 어레이(44)와 대향하여 배치된다. 드라이버 IC를 구비하는 기판(45)은 상기 기판(42)과 분리된다. 기판(42 및 45)은 플렉시블 인쇄 회로(flexible printed circuit; FPC) 보드(47)에 의해 서로 연결된다. FPC 기판(47)은 납땜 또는 커넥터를 사용하여 기판(42 및 45)에 연결된다. 이러한 구성은 종래 기술의 LED 어레이 칩을 사용하는 방법보다 더 효율적으로 기판의 폭을 감소하고 광기록 헤드를 축소하는 방법인 것으로 언급될 수 있다.By replacing the LED array chip of the prior art with the self-scanning light emitting array chip, the driver IC can be easily mounted on a substrate different from the substrate on which the light emitting element is mounted (see Japanese Patent Laid-Open No. 1997-187981). As shown in FIG. 13, the substrate 42 on which the light emitting element array chip 40 is mounted is disposed to face the bar lens array 44. The substrate 45 having the driver IC is separated from the substrate 42. The substrates 42 and 45 are connected to each other by a flexible printed circuit (FPC) board 47. The FPC board 47 is connected to the boards 42 and 45 using solder or connectors. This configuration can be said to be a method of reducing the width of the substrate and reducing the optical recording head more efficiently than the method using the LED array chip of the prior art.

상기 언급된 바와 같이, 발광 소자가 장착된 기판이 드라이버 IC가 장착된 기판과 분리되는 경우, 기판을 서로 접속하기 위해서는 소정 수의 와이어가 사용되어야 한다. 이 와이어의 수는 발광 소자와 드라이버 IC가 장착된 기판으로부터 외부로 와이어를 인출할 때 필요한 수보다 더 많다. 이 와이어는 FPC 기판을 사용하여 간단히 집적될 수 있다. 그러나, 커넥터를 장착하기 위해 사용될 많은 공간 또는 납땜을 위한 공간이 발광 소자가 장착되는 기판 상에 확보되어야만 한다. 그러므로, 기판의 폭이 크게 감소될 수는 없다.As mentioned above, when the substrate on which the light emitting element is mounted is separated from the substrate on which the driver IC is mounted, a predetermined number of wires must be used to connect the substrates to each other. The number of these wires is more than necessary when drawing the wires from the substrate on which the light emitting element and the driver IC are mounted to the outside. This wire can be simply integrated using an FPC substrate. However, much space to be used for mounting the connector or space for soldering must be secured on the substrate on which the light emitting element is mounted. Therefore, the width of the substrate cannot be greatly reduced.

본 발명은 상기 언급된 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로, 본 발명의 목적은 광학적 조정의 필요성을 실질적으로 방지하는 소형의 광기록 헤드를 제공하여, 고해상도의 전자사진식 프린터를 제공하는 것이다.The present invention has been devised to solve the above-mentioned problem, and an object of the present invention is to provide a compact optical recording head which substantially prevents the need for optical adjustment, thereby providing an electrophotographic printer of high resolution.

(Ⅲ) 발광 소자 어레이로서는 일반적으로 발광 다이오드(LED) 어레이가 널리 사용되고 있다. LED 소자 각각은 발광 정도에서 편차를 갖는다. 또한, 막대 렌즈 각각은 광학 특성에서 편차를 갖는다. 이들 편차에 의해 이미지의 밀도에서 불일치가 나타난다. 만약 현재 이용가능한 LED 어레이가 현재의 형태로 이용된다면, 밀도에서의 편차는 LED의 허용 가능한 밀도 한계를 초과할 것이다. 이 때문에, LEDs 각각에 대한 구동 조건을 변경하는 것에 의해, 이미지의 밀도에서의 불일치가 LED의 허용 가능한 밀도 한계 내에 존재하도록 광량은 보정된다. 일반적으로 광량은 하기의 절차에 따라 보정된다. 광기록 헤드가 프린터와 분리되어 있는 동안, LEDs는 하나씩 조사되고, 수광 소자(light-receiving element)는 이미지가 형성될 위치에 위치되어, 횡방향에서 헤드 상의 광량의 분포를 결정한다. 이렇게 결정된 광량의 분포는 기록된다. LEDs에 인가될 칩당 구동 전류 또는 LEDs의 각 칩의 조사 기간은 기록된 광량 분포로부터 광량 분포가 편평하게 되도록 결정된다. 발광 어레이를 실제 사용하는 시점에서, 이렇게 결정된 구동 조건이 활용된다.Generally as a (III) light emitting element array, a light emitting diode (LED) array is used widely. Each of the LED elements has a deviation in the degree of emission. In addition, each of the rod lenses has a deviation in optical properties. These deviations result in inconsistencies in the density of the image. If the currently available LED array is used in its present form, the deviation in density will exceed the allowable density limit of the LED. Because of this, by changing the driving conditions for each of the LEDs, the amount of light is corrected so that the discrepancy in the density of the image is within the acceptable density limits of the LEDs. In general, the amount of light is corrected according to the following procedure. While the optical recording head is separated from the printer, the LEDs are irradiated one by one, and a light-receiving element is positioned at the position where the image is to be formed, to determine the distribution of the amount of light on the head in the transverse direction. The distribution of the amount of light thus determined is recorded. The driving current per chip to be applied to the LEDs or the irradiation period of each chip of the LEDs is determined so that the light amount distribution is flat from the recorded light amount distribution. At the time of actually using the light emitting array, the driving conditions thus determined are utilized.

그러나, 실제에 있어서, 광학 기록 헤드는 주위 온도가 변화하는 환경에서 조립되거나 사용된다. 발광 소자 어레이 칩의 레이아웃의 위치 정밀도는 유리 에폭시 기판의 열팽창에 의해 영향을 받는다. 또한, 막대 렌즈 어레이의 레이아웃의 위치 정밀도는 유리 섬유 강화 플라스틱(glass-fiber-reinforced plastic; GFRP)의열팽창에 의해 영향을 받는다. 따라서, 발광 어레이 칩의 광학축과 막대 렌즈의 광학축이 프린트 헤드의 횡방향에서 초기에 조정된 위치로부터 벗어나게 되는 경우도 있을 것이다. 이러한 편차로부터 발생하는 이미지의 불일치는 상기 언급된 광량의 전기적 보정에 의해 보상될 수 없다.In practice, however, the optical recording head is assembled or used in an environment where the ambient temperature changes. The positional accuracy of the layout of the light emitting element array chip is affected by thermal expansion of the glass epoxy substrate. In addition, the positional accuracy of the layout of the rod lens array is affected by the thermal expansion of glass-fiber-reinforced plastics (GFRP). Therefore, there may be a case where the optical axis of the light emitting array chip and the optical axis of the bar lens are deviated from the initially adjusted position in the transverse direction of the print head. The inconsistency of the image resulting from this deviation cannot be compensated by the electrical correction of the above-mentioned light quantity.

발광 소자 어레이를 기판에 다이 본딩하는 공정에 있어서도, 도전성 접착제를 정착시키기 위해서는 가열 처리가 요구된다. 이렇게 가열된 접착제를 굳히기 위한 냉각 동작동안, 칩과 기판 사이에 잔류 응력(residual stress)이 나타난다. 이 잔류 응력은 기판을 뒤틀리게 하고, 이에 의해 칩의 위치 정밀도를 악화시킨다. 칩 사이의 피치에서도 동일한 문제점이 나타난다.Also in the process of die-bonding a light emitting element array to a board | substrate, heat processing is required in order to fix a conductive adhesive. During the cooling operation to harden this heated adhesive, residual stresses appear between the chip and the substrate. This residual stress distorts the substrate, thereby degrading the positional accuracy of the chip. The same problem occurs with the pitch between chips.

본 발명은 상기의 결점을 해결하고, 온도 변화에 대해 높은 신뢰성을 갖는 광기록 헤드를 제공하며, 고해상도의 전자사진식 프린터를 구현하는 것을 그 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above drawbacks, to provide an optical recording head with high reliability against temperature changes, and to implement an electrophotographic printer of high resolution.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 고안된 것이다.The present invention is designed to solve the above problems.

본 발명의 제 1의 양상에 따르면, 기판, 및 그래디언트 인덱스 막대 렌즈 어레이와 대향하도록 지그재그 또는 직선으로 상기 기판 상에 정렬된 다수의 발광 소자 어레이 칩을 포함하는 광기록 헤드가 제공되는데, 상기 발광 어레이 칩의 각각은 발광 소자 어레이를 구비하며, 상기 막대 렌즈 어레이, 상기 기판을 지지하기 위한 기판 지지 부재, 및 드라이버 회로 보드는 지지 부재에 의해 고정되어 유지된다.According to a first aspect of the present invention, there is provided an optical recording head comprising a substrate and a plurality of light emitting element array chips arranged on the substrate in a zigzag or straight line so as to face a gradient index bar lens array. Each of the chips has a light emitting element array, and the bar lens array, the substrate supporting member for supporting the substrate, and the driver circuit board are fixedly held by the supporting member.

상기 지지 부재와 상기 기판 지지 부재는 금속 재료로 이루어지는 것이 바람직하다. 또한, 지지 부재에 결합될 상기 막대 렌즈 어레이의 측면 플레이트의 적어도 하나는 유리 플레이트인 것이 바람직하다.It is preferable that the said support member and the said board | substrate support member consist of a metal material. It is also preferred that at least one of the side plates of the rod lens array to be coupled to the support member is a glass plate.

막대 렌즈 어레이가 접촉될 상기 지지 부재의 표면에 다수의 접착제 주입 구멍이 형성되고, 상기 막대 렌즈 어레이의 횡방향으로 정렬되며 상기 지지 부재를 통해 그 이면으로 관통하도록 형성되는 것이 바람직하다. 다르게는, 접착제를 주입하기 위한 V자형 단면의 적어도 하나의 슬릿이 막대 렌즈 어레이의 횡방향으로 연장하도록 막대 렌즈 어레이와 접촉될 상기 지지 부재의 표면의 일부에 형성되고, 상기 지지 부재를 통해 그 이면으로 관통하도록 상기 슬릿에 다수의 접착제 주입 구멍이 형성되는 것이 바람직하다.Preferably, a plurality of adhesive injection holes are formed in the surface of the support member to which the bar lens array is to be contacted, and are formed to be transversely aligned with the bar lens array and penetrate through the support member to the back surface thereof. Alternatively, at least one slit of the V-shaped cross section for injecting the adhesive is formed on a part of the surface of the support member to be in contact with the bar lens array so as to extend laterally of the bar lens array, and through the support member, the back surface thereof. It is preferable that a plurality of adhesive injection holes are formed in the slit so as to penetrate.

상기 기판 또는 상기 기판 지지 부재와 접촉하도록 상기 지지 부재 상의 소정의 위치에 적어도 두 개의 위치 지정 핀(positioning pins)이 제공되는 것이 바람직하다. 다르게는, 상기 지지 부재를 관통하며 회전할 수 있는 적어도 두 개의 이심핀(eccentric pins)이 상기 기판 지지 부재와 접촉하도록 제공되는 것이 바람직하다.Preferably, at least two positioning pins are provided at a predetermined position on the support member so as to contact the substrate or the substrate support member. Alternatively, it is preferred that at least two eccentric pins, which can rotate through the support member, are provided in contact with the substrate support member.

상기 이심핀을 회전시키고, 이에 의해 상기 이심 핀과 접촉한 상태로 있는 상기 기판 지지 부재를 이동시키고 상기 발광 소자 어레이의 발광부와 상기 막대 렌즈 어레이의 광 입사 단면 사이의 간격을 조정하는 것이 바람직하다. 또한, 발광 어레이 칩이 상기 기판 지지 부재 상의 소정의 위치에 결합된 기판에 다이 본딩되고 상기 기판의 위치가 상기 기판 지지 부재의 기준면으로서 간주되는 것이 바람직하다.Preferably, the eccentric pin is rotated, thereby moving the substrate support member in contact with the eccentric pin and adjusting the distance between the light emitting portion of the light emitting element array and the light incident end surface of the bar lens array. . Further, it is preferable that a light emitting array chip is die bonded to a substrate bonded to a predetermined position on the substrate supporting member and the position of the substrate is regarded as a reference plane of the substrate supporting member.

또한, 상기 기판은 플렉시블 인쇄 회로(FPC) 기판일 수도 있다. 또한, 상기 발광 소자 어레이는 자기 주사형 발광 소자 어레이일 수도 있다(예를 들면, USP 5,177,405호 참조).In addition, the substrate may be a flexible printed circuit (FPC) substrate. The light emitting device array may also be a self scanning light emitting device array (see, for example, US Pat. No. 5,177,405).

본 발명의 제 2의 양상에 따르면, 발광 어레이 칩이 플렉시블 인쇄 회로(FPC) 기판 상에 직접적으로 장착된 광기록 헤드가 제공된다. 상기 FPC 기판은 미리 강성(rigidity)을 갖는 부재와 밀접하게 접촉된다. 상기 FPC 기판은 다층형으로 이루어지고 30 내지 50㎛의 두께를 갖는 것이 바람직하다. 본 발명에 따른 광기록 헤드에 있어서, 자기 주사형 발광 소자 어레이는 발광 소자 어레이로서 적절하다.According to a second aspect of the present invention, there is provided an optical recording head in which a light emitting array chip is mounted directly on a flexible printed circuit (FPC) substrate. The FPC substrate is in intimate contact with a member having rigidity in advance. It is preferable that the FPC substrate is made of a multilayer and has a thickness of 30 to 50 μm. In the optical recording head according to the present invention, the self-scanning light emitting element array is suitable as the light emitting element array.

본 발명에 따른 광기록 헤드는 다음과 같은 방식으로 조립된다. FPC 기판의 일부가 강성을 갖는 부재와 미리 결합된다. 다음에, 발광 어레이 칩이 직선 또는 지그재그 형태로 FPC 기판 상에 정렬되어 다이 본딩된다. 발광 소자 어레이 칩 상에 마련된 와이어 본딩 패드와 FPC 기판 상에 마련된 와이어 본딩 패드는 와이어 본딩에 의해 전기적으로 상호 접속된다. 계속해서, 강성을 갖는 부재가 막대 렌즈 어레이를 구비하며 발광 어레이 드라이버 회로가 장착된 지지 부재 상의 소정의 위치에 장착된다.The optical recording head according to the present invention is assembled in the following manner. A portion of the FPC substrate is previously joined with the rigid member. The light emitting array chips are then aligned and die bonded on the FPC substrate in a straight or zigzag form. The wire bonding pads provided on the light emitting element array chip and the wire bonding pads provided on the FPC substrate are electrically interconnected by wire bonding. Subsequently, the rigid member is mounted at a predetermined position on the supporting member having the rod lens array and to which the light emitting array driver circuit is mounted.

본 발명은 발광 어레이 칩을 FPC 소자 상으로 직접적으로 다이 본딩한다. 결과적으로, 커넥터를 사용하여 발광 소자가 장착된 기판과 드라이버 회로를 상호 접속할 필요성이 방지될 수 있다. 기판에 커넥터를 장착할 필요가 없기 때문에, 이에따라 기판 영역은 감소될 수 있다.The present invention die bonds a light emitting array chip directly onto an FPC element. As a result, the necessity of interconnecting the driver circuit and the substrate on which the light emitting element is mounted using the connector can be prevented. Since there is no need to mount a connector to the substrate, the substrate area can be reduced accordingly.

플렉시블 기판 상에 칩을 정확하게 정렬하고 고정하는 것은 쉽지 않다. 또한, 초음파가 잘 전파되지 않는 수지에 칩을 와이어 본딩하는 것도 또한 어렵다. 이 때문에, 강성을 갖는 부재는 칩이 장착될 기판의 영역의 이면과 밀접하게 접촉된다. 또한, FPC 기판의 두께는 가능한 한 작게 만들어진다. 이 상태에서, 광기록 헤드에 의해 요구되는 칩 위치의 정밀도는 발광 어레이 칩을 기판 상에 다이 본딩 또는 와이어 본딩하는 것에 의해 확보될 수 있다. 또한, 전기적 접속은 쉽게 확립될 수 있다. 칩이 장착될 때 유발될 수도 있는, 칩이 장착될 기판 영역의 변형은 방지될 수 있다. 또한, 와이어 본딩된 Au 라인의 파손이나 칩의 파괴가 방지될 수 있다.It is not easy to accurately align and fix the chip on the flexible substrate. In addition, it is also difficult to wire bond the chip to a resin in which ultrasonic waves are not easily propagated. For this reason, the rigid member is in intimate contact with the back surface of the region of the substrate on which the chip is to be mounted. In addition, the thickness of the FPC substrate is made as small as possible. In this state, the precision of the chip position required by the optical recording head can be secured by die bonding or wire bonding the light emitting array chip onto the substrate. In addition, the electrical connection can be easily established. Deformation of the area of the substrate on which the chip is to be mounted, which may be caused when the chip is mounted, can be prevented. In addition, breakage of the wire-bonded Au line or breakage of the chip can be prevented.

발광 소자 어레이 칩의 디자인 때문에 칩의 어느 한 쪽으로 와이어가 인출되어야만 하는 경우, 다층형의 FPC 기판의 사용에 의해 와이어는 쉽게 인출될 수 있다. 이러한 구성을 통해, 기판의 기판 영역은 더 축소될 수 있고, 이에 의해 광기록 헤드의 설계를 더 자유롭게 행할 수 있게 된다.If the wire must be drawn out on either side of the chip due to the design of the light emitting element array chip, the wire can be easily drawn out by using a multilayer FPC substrate. Through this configuration, the substrate area of the substrate can be further reduced, thereby making it possible to more freely design the optical recording head.

강성을 가지며 FPC 기판 상에 장착된 부재는 광기록 헤드의 단일 구성 소자로서 구현될 수 있기 때문에, 광기록 헤드를 아주 간단하고 고정밀도로 조립할 수 있게 된다.Since the rigid and mounted member on the FPC substrate can be implemented as a single component of the optical recording head, the optical recording head can be assembled very simply and with high precision.

본 발명의 제 3의 양상에 따르면, 강성을 갖는 부재와 밀접하게 접촉되어 있는 플렉시블 회로 보드, 및 그래디언트 인덱스 막대 렌즈 어레이와 대향하도록 상기 플렉시블 회로 보드 상에 직선 또는 지그재그 형태로 정렬된 다수의 발광 소자어레이 칩을 포함하는 광기록 헤드가 제공되는데, 상기 발광 어레이 칩 각각은 발광 소자 어레이를 구비하고, 강성을 갖는 상기 부재는 상기 막대 렌즈 어레이와 열팽창 계수가 거의 동일한 금속 부재이다. 강성을 갖는 상기 부재는 상기 발광 소자 어레이 칩과 열팽창 계수가 거의 동일한 금속 부재인 것이 바람직하다.According to a third aspect of the present invention, there is provided a flexible circuit board in intimate contact with a rigid member, and a plurality of light emitting elements arranged in a straight or zigzag form on the flexible circuit board to face a gradient index bar lens array. An optical recording head including an array chip is provided, each of the light emitting array chips having a light emitting element array, and the member having rigidity is a metal member having substantially the same thermal expansion coefficient as the bar lens array. It is preferable that the member having rigidity is a metal member having substantially the same thermal expansion coefficient as the light emitting element array chip.

상기 막대 렌즈 어레이의 측면 플레이트는 유리로 형성되고, 상기 금속 부재는 니켈 합금 또는 티타늄인 것이 바람직하다. 또한, 발광 소자 어레이 칩이 GaAs계 반도체로 형성되는 경우, 금속 재료를 사용함으로써, 강성을 갖는 상기 부재는 상기 발광 소자 어레이 칩과 열팽창 계수가 거의 동일하게 만들어질 수 있다. 또한, 자기 주사형 발광 소자 어레이가 발광 소자 어레이용으로 사용되는 것이 바람직하다.The side plate of the bar lens array is formed of glass, and the metal member is preferably nickel alloy or titanium. Further, when the light emitting element array chip is formed of a GaAs-based semiconductor, by using a metal material, the member having rigidity can be made to have almost the same thermal expansion coefficient as the light emitting element array chip. It is also preferable that a self-scanning light emitting element array is used for the light emitting element array.

본 발명은 본원에 참조 문헌으로 통합된 일본 특허원 제 2000-104786호(2000년 4월 6일 출원), 제 2000-213005호(2000년 7월 13일 출원), 제 2000-213006호(2000년 7월 13일 출원), 및 제 2000-310815호(2000년 10월 11일 출원)에 포함된 요지에 관련한다.The present invention discloses Japanese Patent Application Nos. 2000-104786 (filed April 6, 2000), 2000-213005 (filed July 13, 2000), 2000-213006 (2000), incorporated herein by reference. Application, filed Jul. 13, 2000, and No. 2000-310815 (filed Oct. 11, 2000).

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 광기록 헤드의 단면도.1 is a cross-sectional view of an optical recording head according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 실시예에 따른 광기록 헤드의 정면도.2 is a front view of an optical recording head according to the present embodiment.

도 3은 본 실시예에 따른 광기록 헤드의 배면도.3 is a rear view of the optical recording head according to the present embodiment.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광기록 헤드의 단면도.4 is a cross-sectional view of an optical recording head according to another embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광기록 헤드의 측면도.5 is a side view of an optical recording head according to another embodiment of the present invention.

도 6은 발광 소자 어레이 칩이 장착된 광기록 헤드의 일부를 도시하는 평면도.Fig. 6 is a plan view showing a part of an optical recording head on which a light emitting element array chip is mounted.

도 7은 발광 소자 어레이 칩이 장착된 광기록 헤드의 일부를 도시하는 부분 확대 평면도.Fig. 7 is a partially enlarged plan view showing a portion of an optical recording head on which a light emitting element array chip is mounted.

도 8은 광기록 헤드의 주요부를 도시하는 단면도.Fig. 8 is a sectional view showing a main part of the optical recording head.

도 9는 종래 기술의 광기록 헤드를 장착한 광학 프린터의 주요부를 도시하는 개략도.Fig. 9 is a schematic diagram showing an essential part of an optical printer equipped with a conventional optical recording head.

도 10은 종래 기술의 그래디언트 인덱스 막대 렌즈 어레이의 구조를 도시하는 도면.Fig. 10 is a diagram showing the structure of a gradient index bar lens array of the prior art.

도 11은 종래 기술의 광학 프린터 헤드의 구성을 도시하는 개략적인 단면도.11 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of an optical printer head of the prior art.

도 12는 종래 기술의 자기 주사형 발광 소자 어레이를 도시하는 등가 회로도.Fig. 12 is an equivalent circuit diagram showing a self-scanning light emitting element array of the prior art.

도 13은 다른 종래 기술의 광학 프린터 헤드의 구성을 도시하는 개략적인 단면도.Fig. 13 is a schematic cross sectional view showing a configuration of another prior art optical printer head.

♠도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명♠♠ Explanation of the symbols for the main parts of the drawings.

2, 102 : 감광 드럼 4 : 대전기2, 102: photosensitive drum 4: charger

6 : 광기록 헤드 8 : 현상 유닛6: optical recording head 8: developing unit

10 : 전사 유닛 12 : 카세트10 transfer unit 12 cassette

14 : 용지 16 : 정착 유닛14 paper 16: fixing unit

18 : 스태커 20 : 소거 램프18: stacker 20: erase lamp

22 : 세정 유닛 111 : 막대 렌즈 어레이22: cleaning unit 111: rod lens array

130 : 기판 132 : 발광 소자 어레이 칩130 substrate 132 light emitting element array chip

134 : 드라이버 회로 보드 136 : 기판 지지 부재134: driver circuit board 136: substrate support member

140 : 지지 부재140: support member

도 1은 본 발명에 따른 광기록 헤드의 구조를 도시하는 단면도이고, 도 2는 정면에서 보았을 때의 구조를 개략적으로 도시하는 정면도이며, 도 3은 배면에서 보았을 때의 구조를 개략적으로 도시하는 배면도이다. 과학축의 정밀도를 유지하는 광기록 헤드 구조의 일 예가 이들 도면을 참조하여 설명될 것이다.1 is a cross-sectional view showing the structure of an optical recording head according to the present invention, FIG. 2 is a front view schematically showing the structure when viewed from the front, and FIG. 3 is a rear view schematically showing the structure when viewed from the rear It is also. An example of an optical recording head structure that maintains the precision of the scientific axis will be described with reference to these figures.

발광 소자 어레이 칩(132)은 기판(130) 상에 장착된다. 발광 소자 어레이는드라이버 회로 보드(134)에서 출력되는 전기 신호에 응답하여 발광한다. 이 광은 막대 렌즈 어레이(111)를 통해 감광 드럼(102)에 이미지를 형성한다. 기판(130)은 기판 지지 부재(136)에 결합된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 막대 렌즈 어레이(111), 기판 지지 부재(136), 및 드라이버 회로 보드(134)는 지지 부재(140)의 기준면(A)에 결합된다.The light emitting device array chip 132 is mounted on the substrate 130. The light emitting device array emits light in response to an electrical signal output from the driver circuit board 134. This light forms an image on the photosensitive drum 102 through the rod lens array 111. The substrate 130 is coupled to the substrate support member 136. As shown in FIG. 1, the bar lens array 111, the substrate support member 136, and the driver circuit board 134 are coupled to the reference plane A of the support member 140.

먼저, 광학축의 중심을 위치시키는 방법이 설명될 것이다.First, a method of positioning the center of the optical axis will be described.

지지 부재(140)의 기준면(A)은 정밀하게 가공된 면(precision-machined plane)이다. 막대 렌즈 어레이(111)는 막대 렌즈 어레이(111)의 측면 플레이트(126)를 기준면(A)과 밀접하게 접촉시킴으로써 그 두께 방향에서 위치된다. 그러나, 일반적으로 막대 렌즈 어레이(111)의 측면 플레이트(126)에 대해 FRP가 사용되며, 측면 플레이트(126)는 약 ±0.4㎜의 두께 정밀도를 갖는다. 이러한 두께 정밀도에 의해 측면 플레이트의 외부면에서 막대 렌즈의 중심까지의 간격에서 편차가 발생한다. 또한, FRP의 유리 섬유의 방향으로 인해 FRP의 표면에서 상승하는 불규칙성이 나타나게 된다. 막대 렌즈 어레이의 제조시에도, 막대 렌즈가 FRP 플레이트 상에 정렬될 때 막대 렌즈의 열은 잘못 정렬되게 된다.The reference plane A of the support member 140 is a precision-machined plane. The bar lens array 111 is positioned in its thickness direction by bringing the side plate 126 of the bar lens array 111 into close contact with the reference plane A. FIG. However, FRP is generally used for the side plate 126 of the rod lens array 111, and the side plate 126 has a thickness precision of about ± 0.4 mm. This thickness precision causes a deviation in the distance from the outer surface of the side plate to the center of the bar lens. In addition, the irregularities that rise in the surface of the FRP due to the direction of the glass fiber of the FRP. Even in the manufacture of a bar lens array, the rows of bar lenses are misaligned when the bar lenses are aligned on the FRP plate.

이러한 잘못된 정렬을 방지하기 위해서, 우수한 두께 정밀도를 갖는 저가의 유리 플레이트가 측면 플레이트(126)로서 사용된다. 그 결과, 막대 렌즈의 광학축(142)의 중심과 측면 플레이트의 외부면 사이의 간격의 정밀도는 ±15㎛의 범위 내에 오도록 향상될 수 있다. 또한, 막대 렌즈의 오정렬(disarrangement)도 방지될 수 있다. 소정의 크기로 절단된 통상의 소다 석회(soda lime)가 유리 플레이트로서 사용될 수 있다. 그러므로, 유리 플레이트에 대한 비용은 저렴하다.To prevent this misalignment, a low cost glass plate with good thickness precision is used as the side plate 126. As a result, the accuracy of the gap between the center of the optical axis 142 of the rod lens and the outer surface of the side plate can be improved to be within a range of ± 15 μm. In addition, disarrangement of the rod lens can be prevented. Conventional soda lime cut to a desired size can be used as the glass plate. Therefore, the cost for the glass plate is low.

막대 렌즈 어레이(111)가 지지 부재(140)에 결합되는 경우, 접착제 두께의 정밀도는 보장될 수 없다. 두께 정밀도를 보장하기 위해서, 접착제의 두께 정밀도를 신경쓰지 않으면서 막대 렌즈 어레이(111)를 지지 부재(140)에 결합하는 방법이 고안되어 왔다.When the rod lens array 111 is coupled to the support member 140, the accuracy of the adhesive thickness cannot be guaranteed. In order to ensure the thickness precision, a method has been devised to couple the rod lens array 111 to the support member 140 without worrying about the thickness precision of the adhesive.

도 3에 도시된 바와 같이, 막대 렌즈 어레이(111)의 횡방향으로 연장하도록, V자형 단면을 갖는 적어도 하나의 슬릿(144)이 막대 렌즈 어레이(111)의 측면 플레이트(126)와 밀접하게 접촉될 지지 부재(140)의 표면에 형성된다. 다수의 접착제 주입 구멍(146)은 상기 지지 부재(140)를 통해 그 이면으로 관통되도록 상기 슬릿(144)에서 적절한 간격으로 형성된다.As shown in FIG. 3, at least one slit 144 having a V-shaped cross section is in intimate contact with the side plate 126 of the rod lens array 111 so as to extend laterally of the rod lens array 111. It is formed on the surface of the support member 140 to be. A plurality of adhesive injection holes 146 are formed at appropriate intervals in the slit 144 to penetrate through the support member 140 to its backside.

막대 렌즈 어레이 자체에서 뒤틀림이 발생하는 경우, 막대 렌즈 어레이(111)에서의 횡방향 뒤틀림(longitudinal warpage)과 측면 뒤틀림(lateral warpage)을 보정하면서 지지 부재(140)와 막대 렌즈 어레이(111)가 위치되어, 적절한 부하 하에서 지지 부재(140)에 대해 막대 렌즈 어레이(111)를 누른다. 예를 들면, 낮은 점성의 순간 접착제가 접착제 주입 구멍(146)을 통해 막대 렌즈 어레이(111)의 측면 플레이트(126)와 접촉될 지지 부재(140)의 표면으로 주입된다. 접착제는 모세관 작용에 의해 슬릿(144)을 통해 막대 렌즈 어레이(111)의 전체 길이 방향을 가로지르는 접착 표면 전체로 확산될 수 있다.When warpage occurs in the bar lens array itself, the support member 140 and the bar lens array 111 are positioned while correcting lateral warpage and lateral warpage in the bar lens array 111. Thus, the rod lens array 111 is pressed against the support member 140 under appropriate load. For example, a low viscosity instantaneous adhesive is injected through the adhesive injection hole 146 to the surface of the support member 140 to be in contact with the side plate 126 of the rod lens array 111. The adhesive may be diffused through the slit 144 through the slit 144 to the entire adhesive surface across the entire length of the rod lens array 111.

다르게는, 낮은 점성의 에폭시계 접착제를 접착제 주입 구멍(146)으로 주입한다. 막대 렌즈 어레이(111)는 접착제 주입 구멍(146)에 대응하는 다수의 지점에서 점 형태로 주입된 접착제에 의해서만 결합될 것이다. 이 경우, 슬릿(144)은 제거되고, 지지 부재(140)를 통해 그 이면으로 관통하도록 막대 렌즈 어레이(111)의 횡 방향에서, 막대 렌즈 어레이(111)의 측면 플레이트(126)와 접촉할 지지 부재(140)의 표면에서 다수의 접착제 주입 구멍(146)이 적절한 간격으로 형성되기만 하면 된다.Alternatively, a low viscosity epoxy based adhesive is injected into the adhesive injection hole 146. The rod lens array 111 will only be joined by adhesive injected in the form of dots at a number of points corresponding to the adhesive injection holes 146. In this case, the slit 144 is removed and in the transverse direction of the rod lens array 111 to penetrate through the support member 140 to its backside, the support to contact the side plate 126 of the rod lens array 111. Multiple adhesive injection holes 146 only need to be formed at appropriate intervals on the surface of member 140.

본 방법에 따르면, 막대 렌즈 어레이(111)의 표면과 지지 부재(140)의 표면 사이의 갭으로 접착제가 들어가지 않기 때문에, 접착제 두께의 정밀도에서 편차가 발생하는 것을 방지할 수 있다.According to this method, since the adhesive does not enter the gap between the surface of the rod lens array 111 and the surface of the support member 140, it is possible to prevent the occurrence of a deviation in the accuracy of the adhesive thickness.

지지 부재(140)의 표면의 정밀 가공의 용이함, 지지 부재(140)의 정밀도에 대한 온도와 물리적 충격의 영향, 및 시간이 지남에 따라 재료의 잔류 응력으로 인한 지지 부재(140)의 재료에서의 변화를 고려하면, 지지 부재(140)로 금속 재료가 선택되는 것이 바람직하다. 이 점에 있어서도, 열팽창 계수가 FRP의 열팽창 계수보다 금속의 열팽창 계수에 더 가까운 유리 재료로 막대 렌즈 어레이(111)의 측면 플레이트(126)를 형성하는 것이 열 변화에 의해 유발될 수도 있는 지지 부재(140)로부터의 막대 렌즈 어레이(111)의 떨어짐을 방지하는데 효과적이다.Ease of precision machining of the surface of the support member 140, the influence of temperature and physical impact on the precision of the support member 140, and the residual stress of the material over time on the material of the support member 140. In consideration of the change, it is preferable that the metal material is selected as the support member 140. Also in this regard, forming the side plate 126 of the rod lens array 111 with a glass material whose thermal expansion coefficient is closer to the thermal expansion coefficient of the metal than the thermal expansion coefficient of the FRP may be caused by thermal change ( It is effective to prevent the bar lens array 111 from falling off 140.

발광 소자 어레이 칩(132)을 위치 지정시키는 방법이 설명될 것이다. 발광 소자 어레이 칩(132)이 기판(130)에 다이 본딩될 때, 기판에 인쇄된 소정의 기하학적 패턴이 이미지로서 인식되는 동안 수행된다. 이 경우, 기판(130)이 광기록 헤드 상에 장착될 때, 기판(130)의 단면을 기준면으로 간주하는 것 외에는 다른 대안이 없다.A method of positioning the light emitting element array chip 132 will be described. When the light emitting element array chip 132 is die bonded to the substrate 130, it is performed while a predetermined geometric pattern printed on the substrate is recognized as an image. In this case, when the substrate 130 is mounted on the optical recording head, there is no alternative except to regard the cross section of the substrate 130 as the reference plane.

기판(130)의 단면과 발광 소자 어레이 칩(132)의 조사 지점 사이의 간격의 정밀도와 기판(130)과 조사 지점 사이의 평행함은 제조 공정동안 보장되지 않는다. 기계 장치를 배치하는 것에 의해 발광 소자 어레이 칩(132)을 막대 렌즈 어레이(111)의 광학축(142)에 정렬하는 것은 불가능하다.The accuracy of the spacing between the cross section of the substrate 130 and the irradiation point of the light emitting element array chip 132 and the parallelism between the substrate 130 and the irradiation point are not guaranteed during the manufacturing process. By arranging the mechanical device, it is impossible to align the light emitting element array chip 132 with the optical axis 142 of the rod lens array 111.

정렬을 용이하게 하기 위해서는, 발광 소자 어레이 칩(132)이 기판(130)에 장착되기 이전에 기판(130)이 지지 부재(136)에 결합되거나 또는 다른 방법에 의해 고정되어야 한다. 다음에, 발광 소자 어레이 칩(132)이 기판 지지 부재(136)의 정밀 가공된 기준면(B)을 기준으로 간주하여 기판(130) 상에 다이 본딩된다. 계속해서, 지지 부재(140)의 기준면(A)과 기판 지지 부재(136)의 기준면(B)은 맞대기 이음(butt-joining)에 의해 서로 고정된다. 지지 부재(140)의 기준면(A)과 조사 지점 사이의 간격(Y)의 정밀도는 다이 본더(die bonder)의 정밀도에만 의존하며, 기준면(A)과 조사 지점 사이의 간격(Y)에 대해서 ±10㎛의 범위가 보장된다. 기판 지지 부재(136)는 기판 지지 부재(136)에 스루홀을 형성하고, 지지 부재(140)에 대응하는 위치에 탭 구멍(tapped holes; 148)을 형성하고, 이 탭 구멍(148)에 볼트(150)를 꽉 조임으로써 지지 부재(140)에 고정된다. 스루홀(138)의 직경은 볼트(150)의 직경보다 더 크게 만들어졌기 때문에, 하기에 설명될 위치 조정을 가능하게 한다. 따라서, 막대 렌즈 어레이(111)의 광학축과 발광 소자 어레이(132)의 광학축 사이의 오프셋 양은 기계적 소자의 정밀한 조립에 의해 ±25㎛의 범위로 감소될 수 있다.To facilitate alignment, the substrate 130 must be coupled to the support member 136 or secured by other methods before the light emitting element array chip 132 is mounted to the substrate 130. Next, the light emitting element array chip 132 is die bonded on the substrate 130 with regard to the precision processed reference plane B of the substrate support member 136 as a reference. Subsequently, the reference surface A of the supporting member 140 and the reference surface B of the substrate supporting member 136 are fixed to each other by butt-joining. The precision of the spacing Y between the reference surface A and the irradiation point of the support member 140 depends only on the precision of the die bonder, and ± ± the spacing Y between the reference plane A and the irradiation point. A range of 10 μm is guaranteed. The substrate support member 136 forms a through hole in the substrate support member 136, forms tapped holes 148 at a position corresponding to the support member 140, and bolts the tab hole 148. It is fixed to the support member 140 by tightening 150. Since the diameter of the through hole 138 is made larger than the diameter of the bolt 150, it enables the position adjustment described below. Therefore, the amount of offset between the optical axis of the rod lens array 111 and the optical axis of the light emitting element array 132 can be reduced to a range of ± 25 μm by precise assembly of the mechanical elements.

광학축 동작 범위(LO)의 방향으로 막대 렌즈 어레이(111)를 위치 지정하는방법이 설명될 것이다. 이미 설명된 바와 같이, 막대 렌즈 어레이(111)에서의 횡방향 뒤틀림과 측면 뒤틀림은 막대 렌즈 어레이(111)가 지지 부재(140)에 결합될 때 지그(jig)에 의해 보정된다. 또한, 막대 렌즈 어레이(111)의 측면 플레이트로 유리 재료를 사용함으로써 뒤틀림은 방지된다. 그러나, 동작 범위(TC)와 렌즈 길이(Z)에서 제조 편차가 존재하게 된다. LO는 ±0.15㎜의 범위의 편차를 가지며, 동작 범위(TC)는 ±0.3㎜ 범위의 편차를 갖는다. 막대 렌즈 어레이(111)와 조사 지점 사이의 간격은, 필요에 따라, 막대 렌즈 어레이(111)의 동작 범위로 설정되어야만 한다.A method of positioning the bar lens array 111 in the direction of the optical axis operating range LO will be described. As already explained, the lateral and side warps in the bar lens array 111 are corrected by jigs when the bar lens array 111 is coupled to the support member 140. In addition, distortion is prevented by using the glass material as the side plate of the rod lens array 111. However, there is a manufacturing deviation in the operating range TC and the lens length Z. The LO has a deviation in the range of ± 0.15 mm and the operating range TC has a deviation in the range of ± 0.3 mm. The distance between the rod lens array 111 and the irradiation point should be set to the operating range of the rod lens array 111 as necessary.

렌즈 동작 렌즈가 미리 결정되기 때문에, 막대 렌즈 어레이(111)와 발광 소자 사이의 간격을 조정하기 위한 수단이 요구된다. 지지 부재(140)를 관통하는 두 개의 이심핀(158)이 조정 수단으로서 횡방향으로 부착된다(도 2 참조). 이심핀(158)은 이심핀 하우징(159)에 대해서 이심적으로 회전한다. 이심핀 하우징(159)은 지지 부재(140)의 소정의 위치에 고정되고, 이심핀(158)의 끝단은 기판 지지 부재(136)과 접촉하도록 위치 지정된다. 기판 지지 부재(136)의 위치는 동작 범위(TC 및 LO)가 소정의 동작 범위가 되도록 두 이심핀(158)을 회전시킴으로써 조정된다. 조정시, 볼트(150)은 꽉 조여지지 않고, 기판 지지 부재(136)는 지지 부재(140) 상에서 미끌어질 수 있다. 위치 지정 후, 기판 지지 부재(136)는 꽉 조여진다.Since the lens operation lens is predetermined, a means for adjusting the gap between the rod lens array 111 and the light emitting element is required. Two eccentric pins 158 penetrating the support member 140 are laterally attached as adjusting means (see FIG. 2). The eccentric pin 158 rotates eccentrically with respect to the eccentric pin housing 159. The eccentric pin housing 159 is fixed at a predetermined position of the support member 140, and the end of the eccentric pin 158 is positioned to contact the substrate support member 136. The position of the substrate support member 136 is adjusted by rotating the two eccentric pins 158 such that the operating ranges TC and LO are within a predetermined operating range. During adjustment, the bolt 150 is not tight and the substrate support member 136 can slide on the support member 140. After positioning, the substrate support member 136 is tightened.

도 4에 도시된 방법은 광학축 동작 범위(LO)의 방향으로 막대 렌즈 어레이(111)를 위치 지정하는 방법으로서 활용될 수 있을 것이다. 지지 부재(140)는 헤드 하우징(160) 상의 고정된 위치에서 유지된다. 두 개의 스루홀(152)은 지지 부재(140)의 막대 렌즈 어레이(111)와 기판 지지 부재(136) 사이의 위치에서 횡방향으로 형성된다. 미리 소정값의 위치에 설정된 두 개의 위치 지정 핀(156)은 상기 핀(156)이 지지 부재(140)의 표면으로부터 돌출할 때까지 스루홀(152)로 삽입된다. 스루홀(152)의 직경은 위치 지정 핀(156)의 직경보다 더 크게 만들어지기 때문에, 위치 지정 핀(156)이 스루홀(152)의 내부 표면과 접촉하는 것이 방지된다. 위치 지정 핀(156)을 기준 핀으로 간주하는 동안, 기판 지지 부재(136)는 위치 지정 핀(156)과 접촉하도록 고정된다. 결과적으로, 동작 범위의 변화에 따라 적절한 범위(LO)가 확보될 수 있다.The method shown in FIG. 4 may be utilized as a method of positioning the bar lens array 111 in the direction of the optical axis operating range LO. The support member 140 is maintained in a fixed position on the head housing 160. Two through holes 152 are formed laterally at a position between the rod lens array 111 of the support member 140 and the substrate support member 136. Two positioning pins 156 set in advance at predetermined values are inserted into the through holes 152 until the pins 156 protrude from the surface of the support member 140. Since the diameter of the through hole 152 is made larger than the diameter of the positioning pin 156, the positioning pin 156 is prevented from contacting the inner surface of the through hole 152. While considering the positioning pin 156 as a reference pin, the substrate support member 136 is fixed to contact the positioning pin 156. As a result, an appropriate range LO can be secured according to the change in the operating range.

드라이버 회로 보드(134)는 지지 부재(140)에 고정된다. 결과적으로, 발광 소자 어레이 칩(132)이 장착된 기판(130)과 드라이버 회로 사이에 마련될 와이어는 짧아질 수 있고, 따라서, 노이즈의 영향을 감소시키고 광기록 헤드를 축소할 수 있다.The driver circuit board 134 is fixed to the support member 140. As a result, the wire to be provided between the substrate 130 on which the light emitting element array chip 132 is mounted and the driver circuit can be shortened, thus reducing the influence of noise and reducing the optical recording head.

본 발명의 본 실시예에 따른 광기록 헤드는 지지 부재의 표면이 기준면으로서 간주되는 동안 발광 소자의 조사 지점에 대한 막대 렌즈 어레이의 광학축의 정렬을 용이하게 하고 고해상도를 가능하게 한다. 또한, 막대 렌즈 어레이의 광학축의 동작 범위도 쉽게 조정될 수 있다. 그러므로, 고해상도 이미지의 기록을 가능하게 하는 저가의 광기록 헤드를 구현할 수 있다.The optical recording head according to this embodiment of the present invention facilitates alignment of the optical axis of the bar lens array with respect to the irradiation point of the light emitting element while allowing the surface of the support member to be regarded as a reference plane and enables high resolution. In addition, the operating range of the optical axis of the rod lens array can also be easily adjusted. Therefore, it is possible to implement a low cost optical recording head that enables recording of high resolution images.

이들 실시예에 있어서, 기판(130)은 플렉시블 인쇄 회로(FPC) 기판 또는 보드일 수 있고, 발광 어레이 칩(132)은, 예를 들면, USP 5,177,405호에 개시된 바와같은 자기 주사형 발광 장치로 구성될 수도 있다.In these embodiments, the substrate 130 may be a flexible printed circuit (FPC) substrate or board, and the light emitting array chip 132 consists of a self-scanning light emitting device as disclosed, for example, in US Pat. No. 5,177,405. May be

이하, 본 발명의 다른 실시예가 도 5 내지 도 8을 참조하여 설명될 것이다. 도 5는 본 발명에 따른 광기록 헤드의 측면을 도시하는 측면도이고, 도 6은 발광 소자 어레이 칩이 장착된 광기록 헤드의 일부를 광이 존재하는 표면의 상면을 바라보았을 때의 평면도이며, 도 7은 도 6에 도시된 평면도의 부분 확대도이다. 도 8은 도 7에 도시된 X-X' 라인을 따라 취해진 단면도이다. 도면의 이해를 쉽게 하기 위해서, 도면은 부분적으로 단순화되었다. 이 때문에, FPC 회로 보드 상의 와이어 본드와 패턴의 수는 부정확하게 도시될 수 밖에 없다.Hereinafter, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 5 to 8. 5 is a side view showing a side of the optical recording head according to the present invention, and FIG. 6 is a plan view when a part of the optical recording head on which the light emitting element array chip is mounted is viewed from the top surface of the surface where light is present. 7 is a partially enlarged view of the top view shown in FIG. 6. FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line X-X 'shown in FIG. In order to facilitate understanding of the drawings, the drawings have been partially simplified. For this reason, the number of wire bonds and patterns on the FPC circuit board can only be shown incorrectly.

두 층의 FPC 기판(257)은 폴리이미드와 같은 내열성 수지(heat-resisting resin)로 형성된 수지층(258) 사이에 삽입된 구리박 배선 패턴(copper-foil wiring patterns)을 구비한다. FPC 기판(257)은 열경화성 접착제(thermosetting adhesive; 265)에 의해 금속 재료로 형성된 금속 블록(251)에 결합된다(도 8 참조), FPC 기판(257)의 수는 필요에 따라 증가될 수도 있다. 자기 주사형 발광 소자 어레이 칩(250)은 금속 블록(251)에 결합된 FPC 기판(257)의 표면 상에 놓인 구리박의 표면 상의 소정의 위치에서 일 열로 장착된다. 어레이 칩(250)은 다이 본더에 의해 정렬되며 도전성 접착제에 의해 고정된다. 도 6은 어레이 칩(250)이 지그재그 형태로 정렬된 예를 도시한다. 그러나, 어레이 칩(250)은 직선 형태로 정렬될 수도 있다. FPC 기판(257)이 광기록 헤드로 조립되기 이전에, 발광 소자(252)가 장착된 발광 소자 어레이 칩(250) 상에 마련된 전극 패드는 와이어 본딩에 의해 수지층이 부분적으로 제거된 FPC 기판(257)의 영역(267) 내의 소정의 위치에 위치된 전극패드(265)에 전기적으로 연결된다.The two layers of FPC substrate 257 have copper-foil wiring patterns inserted between the resin layers 258 formed of a heat-resisting resin such as polyimide. The FPC substrate 257 is bonded to a metal block 251 formed of a metallic material by a thermosetting adhesive 265 (see FIG. 8), the number of FPC substrates 257 may be increased as needed. The self-scanning light emitting device array chip 250 is mounted in a row at predetermined positions on the surface of the copper foil placed on the surface of the FPC substrate 257 bonded to the metal block 251. Array chip 250 is aligned by a die bonder and secured by a conductive adhesive. 6 illustrates an example in which the array chips 250 are arranged in a zigzag form. However, the array chips 250 may be aligned in a straight line shape. Before the FPC substrate 257 is assembled to the optical recording head, the electrode pad provided on the light emitting element array chip 250 on which the light emitting element 252 is mounted may be an FPC substrate in which the resin layer is partially removed by wire bonding. It is electrically connected to an electrode pad 265 located at a predetermined position in the region 267 of 257.

도 7에 도시된 구조를 갖는 발광 소자 어레이 칩(250)은 지그재그형 레이아웃용으로 설계되었다. 이 경우, Au 라인(263)은 발광 소자(252)에 걸치도록 마련될 수 없다. 그러므로, FPC 기판(257) 상에 마련될 본딩 패드(265)는 각각의 어레이 칩(250)의 어느 한 쪽에 마련되어야만 한다. 이 경우, 다층형 FPC 기판을 사용해야만 한다.The light emitting device array chip 250 having the structure shown in FIG. 7 is designed for a zigzag layout. In this case, the Au line 263 may not be provided to span the light emitting element 252. Therefore, the bonding pads 265 to be provided on the FPC substrate 257 must be provided on either side of each array chip 250. In this case, a multilayer FPC substrate must be used.

그 다음, 도 5에 도시된 바와 같이, 금속 블록(251)이 볼트(253)와 같은 수단을 사용하여 강성을 갖는 지지 부재(256) 상에 장착된다. 막대 렌즈 어레이(254)는 접착제를 사용하여 지지 부재(256) 상의 소정의 위치에 결합된다. 또한, 드라이버 회로 보드(255)도 또한 지지 부재(256) 상에 장착된다. FPC 기판(257)의 어느 한 단부 상에 마련된 단자(266)는 드라이버 회로 보드(255) 상에 마련된 대응 커넥터(264)에 연결되기 때문에 발광 소자에 구동 신호를 공급할 수 있게 된다. 이러한 구성은 2차 주사 방향에서 기판의 폭을 종래 기술의 기판 폭의 2/5로 할 수 있다.Next, as shown in FIG. 5, the metal block 251 is mounted on the rigid support member 256 using a means such as bolt 253. The rod lens array 254 is bonded to a predetermined position on the support member 256 using an adhesive. In addition, driver circuit board 255 is also mounted on support member 256. Since the terminal 266 provided on either end of the FPC board 257 is connected to the corresponding connector 264 provided on the driver circuit board 255, the driving signal can be supplied to the light emitting device. Such a configuration can make the width of the substrate in the secondary scanning direction equal to 2/5 of the width of the substrate of the prior art.

막대 렌즈 어레이(254)의 광학축과 발광 소자의 광학축은 막대 렌즈 어레이(254)를 지지 부재(256)에 단지 기계적으로 고정하는 것에 의해 서로 정렬되는 것이 바람직하다. 정렬에 사용되는 수단은 하기에 설명될 것이다.The optical axis of the rod lens array 254 and the optical axis of the light emitting element are preferably aligned with each other by merely mechanically fixing the rod lens array 254 to the support member 256. The means used for the alignment will be described below.

양호한 이미지를 얻기 위해서, 막대 렌즈 어레이(254)의 동작 간격(working distance)(즉, 막대 렌즈의 단면과 발광 소자의 표면 사이의 간격)은 소정값의 ±30㎛로 설정되어야만 한다. 종래 기술의 유리 에폭시 기판(1.0 내지 1.6㎜의 두께를 갖는다)은 ±0.13㎜ 정도의 두께 정밀도를 갖는다. 도 11 또는 도 13에 도시된 구조가 활용되는 경우, 발광 소자 어레이 칩의 높이 정밀도는 유리 에폭시 기판의 두께 정밀도에 달려있으며 ±30㎛의 허용치 내에 들어오지 못한다.In order to obtain a good image, the working distance of the rod lens array 254 (ie, the distance between the cross section of the rod lens and the surface of the light emitting element) must be set to ± 30 μm of a predetermined value. Prior art glass epoxy substrates (having a thickness of 1.0 to 1.6 mm) have a thickness accuracy of about 0.13 mm. When the structure shown in Fig. 11 or 13 is utilized, the height precision of the light emitting element array chip depends on the thickness precision of the glass epoxy substrate and does not fall within an allowance of ± 30 μm.

FPC 기판과 관련하여, 층의 두께와 그 허용치 사이에는 비례 관계가 존재한다. 그러므로, FPC 기판의 두께를 최소화하는 것이 바람직하다. 본 실시예는 18㎛의 두께를 갖는 구리박과, 25㎛ 두께의 수지 시트를 구비하는 FPC 기판(43㎛의 두께를 갖는다), 및 금속 블록과 FPC 기판 사이에 칠해지는 25㎛ 두께의 접착제를 활용한다. 본 실시예에서 활용된 FPC 기판의 경우, 11㎛=(25+18+25㎛)×15%의 두께 정밀도가 얻어질 수 있다. 허용 오차를 유지하기 위해서, 층의 두께는 최대 100㎛로 설정되어야만 하는데, 층의 두께는 더 얇은 것이 바람직하다. 그러나, 구리박은 아주 얇게 만들어질 수 없다. 전기적 절연을 고려하면, 본 상황하에서 수지 시트는 12㎛ 이상의 두께를 가져야만 한다. 상기 상술된 바와 같이, 두께 정밀도와 전기 절연 특성의 관점에서, FPC 기판의 두께는 30 내지 50㎛의 범위 내에 있는 것이 바람직하다.In the context of an FPC substrate, there is a proportional relationship between the thickness of the layer and its tolerance. Therefore, it is desirable to minimize the thickness of the FPC substrate. This embodiment uses a copper foil having a thickness of 18 μm, an FPC substrate (having a thickness of 43 μm) having a resin sheet of 25 μm thickness, and a 25 μm thick adhesive applied between the metal block and the FPC substrate. Take advantage. In the case of the FPC substrate utilized in this embodiment, a thickness precision of 11 占 퐉 = (25 + 18 + 25 占 퐉) x 15% can be obtained. In order to maintain the tolerance, the thickness of the layer must be set at a maximum of 100 mu m, and the thickness of the layer is preferably thinner. However, copper foil cannot be made very thin. In consideration of electrical insulation, the resin sheet should have a thickness of 12 µm or more under the present situation. As described above, in terms of thickness precision and electrical insulation properties, the thickness of the FPC substrate is preferably in the range of 30 to 50 µm.

와이어 본딩에 의해 FPC 기판으로의 Au 라인의 결합의 용이성을 향상시키기 위해, 수지층과 구리박 사이에 접착제를 사용할 필요가 없는 FPC 기판의 형태를 선택하는 것이 바람직하다. 이러한 형태의 FPC 기판은 초음파 흡수도가 낮기 때문에, 안정한 와이어 본딩 동작을 가능하게 한다. 또한, 이러한 형태의 FPC 기판은 우수한 치수적 안정성을 가지며 본 발명의 목적을 달성하는데 적절하다.In order to improve the ease of bonding of the Au line to the FPC substrate by wire bonding, it is preferable to select the form of the FPC substrate which does not need to use an adhesive between the resin layer and the copper foil. This type of FPC substrate has a low ultrasonic absorption, thereby enabling a stable wire bonding operation. In addition, this type of FPC substrate has excellent dimensional stability and is suitable for achieving the object of the present invention.

본 발명에 있어서, 발광 소자 어레이 칩은 FPC 기판에 직접적으로 결합된다. 이 때, 만약 평면 내에서 위치적 정밀도가 유지되지 않으면, 광기록 헤드의 조립후 막대 렌즈 어레이의 광학축을 발광 소자의 광학축과 정렬하는데에는 복잡한 동작을 필요로 할 것이다.In the present invention, the light emitting element array chip is directly coupled to the FPC substrate. At this time, if the positional accuracy is not maintained in the plane, it will require a complicated operation to align the optical axis of the bar lens array with the optical axis of the light emitting element after assembly of the optical recording head.

막대 렌즈 어레이(254)는 접착제에 의해 지지 부재(256) 상에서 지지되고 장착된다. 막대 렌즈 어레이(254)의 측면 플레이트에 대해 유리가 사용되는 경우에도, 막대 렌즈 어레이(254)의 두께는 제조시 약간의 편차를 갖는다. 지지 부재의 기준면(A2)과 기준면(A1) 사이의 위치적 정밀도가 크게 향상된 경우에도, 막대 렌즈 어레이(254)의 광학축의 중심과 기준면(A2) 사이의 간격의 정밀도는 보장되지 않는다. 그러므로, 막대 렌즈 어레이(254)의 두께는 미리 측정되어야만 한다.The rod lens array 254 is supported and mounted on the support member 256 by an adhesive. Even when glass is used for the side plates of the bar lens array 254, the thickness of the bar lens array 254 has some variation in manufacturing. Even when the positional accuracy between the reference plane A2 and the reference plane A1 of the support member is greatly improved, the accuracy of the gap between the center of the optical axis of the bar lens array 254 and the reference plane A2 is not guaranteed. Therefore, the thickness of the rod lens array 254 must be measured in advance.

발광 소자 어레이 칩(250)이 장착되는 위치와 금속 블록(251)과 지지 부재(256)가 결합되는 기준면(B) 사이의 간격의 정밀도를 보장하기 위한 조치로서, 지지 부재(256)의 접합면에서 소정 간격 떨어진 기준 위치 마크(268)가 금속 블록(251)의 FPC 기판(257)의 결합면 상에 마련된다(도 6 참조). 특히, 두 개의 원형의 오목부가 금속 블록(251)의 표면에 장착된 칩의 열의 각 단부에 마련된다. 마크의 수는 더 증가될 수도 있으며, 마크의 기하학적 형태는 원의 형태에 제한되지 않는다. 기준 지점 마크(268)는 다이 본더에 대해 기준 지점으로서 간주되며, 기준 지점으로부터의 오프셋의 양은 막대 렌즈 어레이(254)의 두께에 관한 데이터로부터 계산된다. 다이 본더는 오프셋을 참조하여 설정되기 때문에, 발광 어레이 칩(250)이 결합될 위치와 기준면(B) 사이의 간격을 규정할 수 있게 된다. 금속 블록(251)은 고정된 상태로 되고 지지 부재(256)와 밀접하게 접촉되기 때문에, 기본적으로 발광 소자의 광학축과 막대 렌즈의 광학축 사이의 정렬을 가능하게 한다. 막대 렌즈 어레이(254)의 두께는 필요한 정밀도에 따라 실질적으로 평탄화된다.Bonding surface of the support member 256 as a measure for ensuring the accuracy of the position where the light emitting device array chip 250 is mounted and the gap between the metal block 251 and the reference surface B to which the support member 256 is coupled. A reference position mark 268 spaced a predetermined distance from is provided on the mating surface of the FPC substrate 257 of the metal block 251 (see FIG. 6). In particular, two circular recesses are provided at each end of the row of chips mounted on the surface of the metal block 251. The number of marks may be increased further, and the geometry of the marks is not limited to the shape of the circle. Reference point mark 268 is considered as a reference point for the die bonder, and the amount of offset from the reference point is calculated from the data regarding the thickness of the rod lens array 254. Since the die bonder is set with reference to the offset, it becomes possible to define the distance between the position where the light emitting array chip 250 is to be coupled and the reference plane B. Since the metal block 251 is fixed and is in intimate contact with the support member 256, it basically allows an alignment between the optical axis of the light emitting element and the optical axis of the bar lens. The thickness of the rod lens array 254 is substantially flattened according to the required precision.

본 발명의 실시예에 따른 광기록 헤드에 있어서, 발광 소자가 장착된 기판이 드라이버 회로가 장착된 기판과 분리되는 경우에도, 발광 소자가 장착된 기판은 축소될 수 있으며, 따라서 광기록 헤드가 소형으로 만들어질 수 있다. 이 경우, 광학축의 방향과 광학축에 수직인 평면 내의 방향에서 광기록 헤드의 광학적 정렬은 방지될 수 있다.In the optical recording head according to the embodiment of the present invention, even when the substrate on which the light emitting element is mounted is separated from the substrate on which the driver circuit is mounted, the substrate on which the light emitting element is mounted can be reduced, so that the optical recording head is small. Can be made with In this case, optical alignment of the optical recording head in the direction of the optical axis and in the plane perpendicular to the optical axis can be prevented.

본 실시예에 있어서, 막대 렌즈 어레이(254)를 지지 부재(256)의 기준면(A1)에 고정할 때, 도 1 내지 도 4를 참조하여 막대 렌즈 어레이(111)를 지지 부재(140)에 고정하는 것과 연계하여 논의된 방법이 활용될 수도 있다. 또한, 금속 블록(251)을 지지 부재(256)의 기준면(A2)에 고정할 때, 도 1 내지 도 4를 참조하여 지지 부재(140)로의 기판 지지 부재(136)의 고정과 지지 부재(140)에 대한 기판 지지 부재(136)의 위치 조정과 연계하여 논의된 방법이 활용될 수도 있다.In the present embodiment, when the rod lens array 254 is fixed to the reference plane A1 of the support member 256, the rod lens array 111 is fixed to the support member 140 with reference to FIGS. 1 to 4. The methods discussed in connection with doing so may be used. In addition, when the metal block 251 is fixed to the reference surface A2 of the support member 256, the fixing of the substrate support member 136 and the support member 140 to the support member 140 with reference to FIGS. 1 to 4. The method discussed in connection with the adjustment of the position of the substrate support member 136 relative to) may be utilized.

도 5 내지 도 8에 도시된 실시예의 다른 특징이 설명될 것이다. 또한, 하기에 설명되는 특징은 도 1 내지 도 4에 도시된 실시예에 적용될 수 있다.Other features of the embodiment shown in FIGS. 5-8 will be described. Also, the features described below can be applied to the embodiment shown in FIGS. 1 to 4.

전자사진식 프린터와 같은 장치에 있어서, 광기록 헤드의 주위 온도는 프린터의 기동시 광기록 헤드를 가열하고 프린터에 마련된 개개의 소자를 가열하는 것에 의해 실온에서 약 65℃로 상승한다. 실온이 25℃라고 하면, 프린터의 기동시 온도는 실온에서 40℃ 상승한다.In an apparatus such as an electrophotographic printer, the ambient temperature of the optical recording head rises from room temperature to about 65 ° C by heating the optical recording head and heating the individual elements provided in the printer at startup of the printer. When room temperature is 25 degreeC, the temperature at the time of startup of a printer rises 40 degreeC from room temperature.

발광 어레이 칩이 장착된 종래 기술의 에폭시 기판은 65×10-6deg-1정도의열팽창 계수를 갖는다. FRP(유리 섬유 매트(glass fiber mat)와 열경화성 수지로 이루어진 복합 재료)가 보통의 막대 렌즈 어레이의 측면 기판용으로 사용된다. FRP의 열팽창 계수는 복합 재료 고유의 편차(즉, 6×10-6deg-1내지 16×10-6deg-1)를 갖는다. 이 편차의 제어는 어렵다.Prior art epoxy substrates equipped with light emitting array chips have coefficients of thermal expansion on the order of 65 × 10 −6 deg −1 . FRP (composite material consisting of glass fiber mat and thermosetting resin) is used for the side substrates of ordinary rod lens arrays. The coefficient of thermal expansion of FRP has a variation inherent in the composite material (ie, 6 × 10 −6 deg −1 to 16 × 10 −6 deg −1 ). Control of this deviation is difficult.

(A3보다 약간 더 큰 크기에 따르도록) 감광 드럼이 320㎜의 노광 길이를 필요로 하는 경우, 발광 소자가 장착된 기판이 팽창하는 정도는 65×10-6deg-1×40deg×320㎜=0.83㎜이다. SAL이 팽창하는 정도는 6×10-6deg-1×40deg×320㎜=0.077 내지 0.20㎜이다. 광기록 헤드의 한 단부 상의 지점이 기준점으로 간주될 때, 기판과 막대 렌즈 어레이 사이에서 그 길이 방향으로 나타나는 열팽창 계수에서의 최대 차이는 0.76㎜이다.When the photosensitive drum requires an exposure length of 320 mm (according to a size slightly larger than A3), the extent to which the substrate on which the light emitting element is mounted expands is 65 x 10 -6 deg -1 x 40 deg x 320 mm = 0.83 mm. The degree of expansion of the SAL is 6 × 10 −6 deg −1 × 40 deg × 320 mm = 0.077 to 0.20 mm. When a point on one end of the optical recording head is regarded as a reference point, the maximum difference in the coefficient of thermal expansion appearing in the longitudinal direction between the substrate and the rod lens array is 0.76 mm.

고해상도 막대 렌즈의 직경은 0.6 내지 1㎜이다. 기준 위치에 대향하는 단부에 마련된 렌즈는 약 한 렌즈 소자만큼 발광 소자로부터 차감된다. 렌즈의 능률을 결합할 때의 렌즈마다(per-lens)의 편차와 광양자 싸이클(light-quantum cycle)에서의 불일치는 보정된 광량값에서 변화를 유발하며, 이에 의해 광량의 불일치가 일어나게 된다.The diameter of the high resolution rod lens is 0.6 to 1 mm. The lens provided at the end opposite to the reference position is subtracted from the light emitting element by about one lens element. The variation in per-lens and inconsistency in the light-quantum cycle when combining the efficiency of the lens results in a change in the corrected light quantity value, whereby the light quantity mismatch occurs.

또한, 발광 소자의 가열에 의해 발생하는 유리 에폭시 기판의 열팽창 계수에서의 변화는 수광 표면 상에서 나타나는 이미지의 폭을 0.8㎜만큼 연장시킨다.In addition, the change in the coefficient of thermal expansion of the glass epoxy substrate generated by the heating of the light emitting element extends the width of the image appearing on the light receiving surface by 0.8 mm.

온도 변화에 의해 유발될 수도 있는 이미지 품질의 저하를 방지하기 위해서, 하기의 수단이 본 발명에서 활용된다.In order to prevent the deterioration of the image quality which may be caused by the temperature change, the following means is utilized in the present invention.

높은 평면 평활도를 갖는 균질 재료(homogeneous material)가 막대 렌즈 어레이의 측면 플레이트에 대한 재료로서 바람직하다. 저가 재료인 소다 석회 유리는 약 8.8×10-6deg-1의 열팽창 계수를 가지며, 상기 상술된 요구 조건을 충족시킨다.Homogeneous materials with high planar smoothness are preferred as materials for the side plates of the rod lens array. Soda lime glass, which is a low cost material, has a coefficient of thermal expansion of about 8.8 × 10 −6 deg −1 and meets the requirements described above.

온도 변화로부터 발생하는 발광 어레이 칩과 렌즈 소자 사이에서의 상대적 위치에서의 변화를 방지하기 위해 생각할 수 있는 조치로는 기판과 막대 렌즈 어레이에 대해 낮은 열팽창 계수를 갖는 재료를 사용하는 것이다. 작업의 용이함과 비용을 고려할 때 다른 재료를 찾기란 어렵다. 이 때문에, 소정의 열팽창을 허용하고 상기 열팽창을 고려하는 방법이 활용된다.One conceivable measure to prevent changes in relative positions between the light emitting array chip and lens elements resulting from temperature changes is the use of a material having a low coefficient of thermal expansion for the substrate and the rod lens array. Given the ease and cost of work, it is difficult to find other materials. For this reason, the method which allows predetermined thermal expansion and considers said thermal expansion is utilized.

종래 기술의 광기록 헤드의 구조에 있어서, 온도 변화로 인한 발광 소자의 위치 편차는, 앞서 언급된 것과 동일한 방식으로, 발광 소자가 결합될 기판의 열특성에 의존한다. 이 때문에, 유리 측면 플레이트를 구비하는 막대 렌즈 어레이의 열팽창 계수, 즉 8.8×10-6deg-1의 열팽창 계수와 열팽창 계수가 비슷한 재료가 선택되어야 한다. 상기 언급된 기판용 절연 재료로서, 하기의 표 1에 나타난 바와 같이, 알루미나와 같은 세라믹이 활용될 수 있다. 그러나, 세라믹 회로 보드에서는 보드 상에 패턴을 적층하는 것이 어렵기 때문에, 보드의 영역이 증가하게 된다. 또한, 이러한 절연 재료는 상대적으로 고가이다.In the structure of the optical recording head of the prior art, the positional deviation of the light emitting element due to the temperature change depends on the thermal characteristics of the substrate to which the light emitting element is to be bonded in the same manner as mentioned above. For this reason, a material having a similar thermal expansion coefficient and a thermal expansion coefficient of 8.8 × 10 −6 deg −1 of a rod lens array having a glass side plate should be selected. As the insulating material for the above-mentioned substrate, as shown in Table 1 below, a ceramic such as alumina may be utilized. However, in the ceramic circuit board, since it is difficult to stack the pattern on the board, the area of the board is increased. In addition, such insulating materials are relatively expensive.

이 때문에, 본 발명은 이들 문제점을 해결하기 위한 광기록 헤드를 제공한다. 도 8은 본 발명에 따른 광기록 헤드의 주요부를 도시하는 단면도이다. FPC 기판(257)에서, 구리박 배선 패턴(261 및 262)은 높은 온도에 내열성을 갖는 폴리이미드와 같은 수지로 형성된 수지층(258)의 표면 상에 놓인다. FPC 기판(257)은 열경화성 접착제(265)에 의해 금속 재료로 형성된 금속 블록(251)에 결합된다. 발광 소자 어레이 칩(250)은 금속 블록(251) 상에 결합된 FPC 기판(257) 상의 소정의 위치에 정렬되고 장착된다. 발광 소자 어레이 칩(250)은 다이 본더에 의해 정렬되고 도전성 접착제에 의해 고정된다. 광기록 헤드에 FPC 기판을 조립하기 이전에, 발광 소자 어레이 칩(250)과 FPC 기판(257)은 와이어 본딩에 의해 Au 라인(263)을 통해 서로 전기적으로 연결된다.For this reason, the present invention provides an optical recording head for solving these problems. 8 is a sectional view showing the main part of an optical recording head according to the present invention. In the FPC substrate 257, the copper foil wiring patterns 261 and 262 are laid on the surface of the resin layer 258 formed of a resin such as polyimide having heat resistance at high temperature. The FPC substrate 257 is bonded to the metal block 251 formed of the metal material by the thermosetting adhesive 265. The light emitting device array chip 250 is aligned and mounted at a predetermined position on the FPC substrate 257 coupled on the metal block 251. The light emitting element array chip 250 is aligned by a die bonder and secured by a conductive adhesive. Before assembling the FPC substrate to the optical recording head, the light emitting element array chip 250 and the FPC substrate 257 are electrically connected to each other via the Au line 263 by wire bonding.

도 5에 도시된 바와 같이, 금속 블록(251)은 볼트(253)와 같은 수단에 의해 강성을 갖는 지지 부재(256)에 고정된다. 막대 렌즈 어레이(254)는 지지 부재(256) 상의 소정의 위치에 결합된다. 드라이버 회로 보드(255)도 또한 지지 부재(256)에 고정된다. FPC 기판(257)의 나머지 단부는 드라이버 회로 보드(255) 상에 마련된 커넥터(264)에 연결된다.As shown in FIG. 5, the metal block 251 is fixed to the rigid support member 256 by means such as bolts 253. The rod lens array 254 is coupled to a predetermined position on the support member 256. Driver circuit board 255 is also secured to support member 256. The other end of the FPC board 257 is connected to a connector 264 provided on the driver circuit board 255.

FPC 기판(257)이 폴리이미드와 같은 수지로 형성되는데, 하기의 표 1에 도시된 바와 같이, 수지는 본래 높은 열팽창 계수를 갖는다. 그러나, 상기 수지는 얇고 플렉시블한 재료이다. 수지가 열팽창하는 정도는 금속 블록(251)에 결합된 재료가 열팽창하는 정도에 의해 실질적으로 결정된다. 따라서, 막대 렌즈 어레이(254)와 동일한 정도로 열팽창하는 재료가 금속 블록(251)용 재료로서 선택되기만 하면 된다.The FPC substrate 257 is formed of a resin such as polyimide, and as shown in Table 1 below, the resin inherently has a high coefficient of thermal expansion. However, the resin is a thin and flexible material. The degree of thermal expansion of the resin is substantially determined by the degree of thermal expansion of the material bonded to the metal block 251. Therefore, the material thermally expanding to the same extent as the rod lens array 254 only needs to be selected as the material for the metal block 251.

8.1×10-6deg-1의 열팽창 계수를 갖는 45%의 니켈 스틸이 금속 블록(251)용재료로서 활용되면, 발광 소자 어레이 칩(250)이 열팽창하는 정도는 A3보다 약간 더 큰 크기에 대해 8.1×10-6deg-1×40deg×320㎜=0.10㎜이다. 본 발명에 따른 광기록 헤드가 열팽창하는 정도는 유리 에폭시 기판으로 형성된 종래 기술의 광기록 헤드가 열팽창하는 정도보다 약간 적은 0.73㎜로 만들어질 수 있다. 온도 변화(예를 들면, 25℃에서 65℃로의 변화)로 인해 이미지 폭에서의 변화율은 0.26%에서 0.03%로 감소될 수 있다.When 45% nickel steel having a coefficient of thermal expansion of 8.1 × 10 −6 deg −1 is utilized as the material for the metal block 251, the degree of thermal expansion of the light emitting element array chip 250 is about a slightly larger size than A3. 8.1 × 10 −6 deg −1 × 40 deg × 320 mm = 0.10 mm. The degree of thermal expansion of the optical recording head according to the present invention can be made to 0.73 mm which is slightly less than the degree of thermal expansion of the optical recording head of the prior art formed of a glass epoxy substrate. Due to temperature changes (eg, 25 ° C. to 65 ° C.), the rate of change in image width can be reduced from 0.26% to 0.03%.

또한, 하기의 표 1에 도시된 바와 같이, Ti는 약 7×10-6deg-1의 열팽창 계수를 가지는데, 이 재료도 또한 금속 블록(251)용으로 사용될 수 있다.In addition, as shown in Table 1 below, Ti has a coefficient of thermal expansion of about 7 × 10 −6 deg −1 , which may also be used for the metal block 251.

보통, 광기록 헤드가 프린터와 분리되어 있는 동안 광량은 보정된다. 수광 소자는 이미지가 형성될 위치에 위치되어, 광량의 분포가 결정된다. 광량의 분포를 편평하게 하기 위해서, 발광 소자에 인가되는 칩마다의 전류(per-chip current)를 변화시키는 것에 의해 광량이 제어된다. 이때, 프린터의 동작동안 상승하는 광기록 헤드의 주변의 온도로 주위 온도를 설정해야할 필요가 있기 때문에, 프린터의 실제 동작동안 광량 분포의 유효 보정이 가능하게 된다. 그러나, 본 발명은 온도 설정의 필요성을 방지한다. 동작동안 광기록 헤드의 온도가 상승하는 변화가 발생하더라도, 광량 분포의 보정은 유효한 상태로 유지된다.Usually, the light amount is corrected while the optical recording head is separated from the printer. The light receiving element is located at the position where the image is to be formed, so that the distribution of the light amount is determined. In order to flatten the distribution of the amount of light, the amount of light is controlled by changing the per-chip current applied to the light emitting element. At this time, since it is necessary to set the ambient temperature to the temperature of the ambient of the optical recording head rising during the operation of the printer, the effective correction of the light quantity distribution is possible during the actual operation of the printer. However, the present invention avoids the need for temperature setting. Even if a change in the temperature of the optical recording head rises during the operation, the correction of the light quantity distribution remains valid.

유리 에폭시 기판이 열전도성이 적은 재료이기 때문에(약 0.38W/m·K의 열전도성을 갖는다), 광기록 헤드로부터 나오는 열량은 낮고, 그러므로 발광 어레이 칩의 온도 상승은 더 커지게 된다. GaAs계 발광 소자에 의해 방출되는 광량은 발광소자 칩의 온도가 1℃만큼 상승할 때 약 0.5% 감소하는 것으로 알려져 있다. 그러므로, 광량의 감소는 발광 소자 어레이 칩의 온도 상승 때문이며, 그 결과 프린트 속도가 저하된다. 또한, 기판이 발광 어레이 칩보다 열을 덜 발산하는 경우, 발광 소자 어레이 칩(250)의 그 길이 방향에서의 온도 분포 차이는 증가되고, 따라서 2차 주사 방향에서 광량의 불균일성이 증가하게 된다.Since the glass epoxy substrate is a material having a low thermal conductivity (having a thermal conductivity of about 0.38 W / m · K), the amount of heat emitted from the optical recording head is low, and therefore the temperature rise of the light emitting array chip becomes larger. The amount of light emitted by the GaAs-based light emitting device is known to decrease by about 0.5% when the temperature of the light emitting device chip is increased by 1 ° C. Therefore, the decrease in the amount of light is due to the temperature rise of the light emitting element array chip, and as a result, the print speed is lowered. In addition, when the substrate dissipates less heat than the light emitting array chip, the difference in the temperature distribution in the longitudinal direction of the light emitting element array chip 250 is increased, thus increasing the unevenness of the amount of light in the secondary scanning direction.

도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 광기록 헤드의 구조에 있어서, 25㎛ 두께의 수지(폴리이미드)층과 18㎛의 구리박만이 발광 어레이 칩(250)과 금속 블록(251) 사이에서 서로 중첩된다. 발광 소자 어레이 칩(250)에서의 열 확산(heat developing)은 열 싱크(heat sink)로서 기능하는 금속 블록(251)으로 쉽게 전달된다. 그러므로, 발광 소자 어레이 칩(250)의 열 분포와 모든 발광 소자 어레이 칩(250)의 온도 상승 사이의 차이는 감소될 수 있다. FPC 기판(257)이 가능한 한 얇게 만들어질 수 있는 것이 바람직하다.As shown in Fig. 8, in the structure of the optical recording head according to the present invention, only a 25 μm thick resin (polyimide) layer and 18 μm copper foil are disposed between the light emitting array chip 250 and the metal block 251. Overlap each other. Heat developing in the light emitting element array chip 250 is easily transferred to the metal block 251 which functions as a heat sink. Therefore, the difference between the heat distribution of the light emitting element array chip 250 and the temperature rise of all the light emitting element array chips 250 can be reduced. It is desirable that the FPC substrate 257 can be made as thin as possible.

열분석 데이터에 따르면, 유리 에폭시 기판 구조의 열 분포에서의 차이는 0.041℃로 추정되며, 동일한 형상의 플렉시블 인쇄 배선 보드 구조의 열 분포는 0.08℃로 추정된다. 플렉시블 인쇄 배선 보드를 사용함으로써 온도 상승은 16℃에서 6℃로 감소한다.According to the thermal analysis data, the difference in the heat distribution of the glass epoxy substrate structure is estimated to be 0.041 ° C, and the heat distribution of the flexible printed wiring board structure of the same shape is estimated to be 0.08 ° C. By using the flexible printed wiring board, the temperature rise decreases from 16 ° C to 6 ° C.

상기의 설명은 광기록 헤드의 사용동안 그 온도 변화를 방지하기 위한 수단을 설명한 것이다. 그러나, 광기록 헤드를 조립하는 공정에서도 온도 변화가 발생한다. 상기 상술된 바와 같이, 발광 소자 어레이 칩(250)은 FPC 기판(257) 상에 놓인 구리박(262)에 도전성 접착제에 의해 결합된다. 보통, 도전성 접착제를 경화하기 위해서는 약 150℃에서 가열 동작을 수행해야 한다. 그러므로, 발광 소자 어레이 칩(250)과 금속 블록(251)은 이들이 팽창된 상태에 있게 되는 이 경화 온도에서 결합된다. 만약 발광 소자 어레이 칩(250)과 금속 블록(251)의 열팽창 계수가 상이하면, 이들이 실온으로 냉각될 때 응력이 발생한다. 이러한 응력은 발광 소자 어레이 칩(250) 또는 FPC 기판(257)이 뒤틀리게 한다. 이 때문에, 발광 소자 어레이 칩(250)에서 균열이 발생할 수도 있고, FPC 기판(257)이 뒤틀릴 수도 있다. 결과적으로, 발광 소자 어레이 칩(250)이 다이 본더의 사용을 통해 정확하게 위치되더라도, 결합 후에 칩이 위치되었던 위치에서 벗어나게 되는 경우가 발생할 수도 있다.The above description describes a means for preventing the temperature change during use of the optical recording head. However, a temperature change also occurs in the process of assembling the optical recording head. As described above, the light emitting element array chip 250 is bonded by a conductive adhesive to the copper foil 262 placed on the FPC substrate 257. Usually, to cure the conductive adhesive, a heating operation should be performed at about 150 ° C. Therefore, the light emitting element array chip 250 and the metal block 251 are combined at this curing temperature at which they are in an expanded state. If the thermal expansion coefficients of the light emitting element array chip 250 and the metal block 251 are different, stresses are generated when they are cooled to room temperature. This stress causes the light emitting element array chip 250 or the FPC substrate 257 to be distorted. For this reason, a crack may occur in the light emitting element array chip 250, and the FPC substrate 257 may be distorted. As a result, even if the light emitting element array chip 250 is accurately positioned through the use of a die bonder, a case may occur that is out of the position where the chip was located after joining.

GaAs는 약 6×10-6deg-1의 열팽창 계수를 갖는다. 발광 소자 어레이 칩(250)이 GaAs계 반도체로 형성되는 경우, 상기 설명된, 8.1×10-6deg-1의 열팽창 계수를 갖는 42% 니켈 스틸과 약 7×10-6deg-1의 열팽창 계수를 갖는 Ti는 GaAs의 열팽창 계수와 거의 동일하며, 이들 중 어느 하나가 이 경우에 적절한 재료로서 사용될 수 있다.GaAs has a coefficient of thermal expansion of about 6 × 10 −6 deg −1 . When the light emitting element array chip 250 is formed of a GaAs-based semiconductor, 42% nickel steel having a thermal expansion coefficient of 8.1 × 10 −6 deg −1 and a thermal expansion coefficient of about 7 × 10 −6 deg −1 described above Ti having is almost the same as the coefficient of thermal expansion of GaAs, either of which may be used as a suitable material in this case.

종래 기술의 LED 어레이는 본 발명에 따른 광기록 헤드에서 사용될 발광 소자 어레이에 적용될 수 있다. 자기 주사형 발광 소자 어레이를 사용하는 것이 더 바람직하다. 이 이유는 자기 주사형 발광 소자 어레이가 발광 소자와 드라이버 IC의 일대일 관계의 상호 접속의 필요성을 방지하기 때문이다. 자기 주사형 발광 소자 어레이는 발광 소자 어레이가 장착된 기판이 드라이버 IC가 장착된 기판으로부터 분리되는 경우에 적절하다.The prior art LED array can be applied to the light emitting element array to be used in the optical recording head according to the present invention. It is more preferable to use a self-scanning light emitting element array. This is because the self-scanning light emitting element array prevents the need for a one-to-one interconnection of the light emitting element and the driver IC. The self-scanning light emitting element array is suitable when the substrate on which the light emitting element array is mounted is separated from the substrate on which the driver IC is mounted.

도 12는 (일본 특허 공개 공보 제 1990-263668호에 개시된) 자기 주사형 발광 어레이의 등가 회로를 도시한다. 발광 장치는 전사 사이리스터 소자(T(1), T(2),…) 및 발광 사이리스터 소자(L(1), L(2), …)로 구성된 어레이로 형성된다. 도 12에서는 어레이의 일부만이 도시되어 있다. 전사 사이리스터 소자(T(1), T(2), …)는 다이오드(D1, D2, …)에 의해 상호 접속되고, VGA는 사이리스터 소자(T 및 L) 각각의 게이트 전극에 연결된 전원선(통상적으로 -5V를 취함)을 나타낸다. 스타트 펄스 신호(ΦS)는 사이리스터 소자(T(1)의 게이트 전극에 인가된다. 전사 사이리스터 소자(T(1), T(2), …)의 게이트 전극과 대응하는 발광 사이리스터 소자의 게이트 전극은 와이어(G(1), G(2), …)에 의해 상호 접속된다. 기록 신호(ΦI)도 또한 발광 사이리스터 소자(L)의 캐소드 전극에 인가된다.Fig. 12 shows an equivalent circuit of a self-scanning light emitting array (disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 1990-263668). The light emitting device is formed of an array consisting of transfer thyristor elements T (1), T (2), ... and light emitting thyristor elements L (1), L (2), .... Only part of the array is shown in FIG. 12. The transfer thyristor elements T (1), T (2), ... are interconnected by diodes D1, D2, ..., and V GA is a power supply line connected to the gate electrode of each of the thyristor elements T and L. Usually takes -5V). The start pulse signal Φ S is applied to the gate electrode of the thyristor element T (1) The gate electrode of the light emitting thyristor element corresponding to the gate electrode of the transfer thyristor element T (1), T (2), ... is applied to the cathode of the wire (G (1), G ( 2), ...) are interconnected by a recording signal (Φ I) is also a light emitting thyristor elements (L).

상기 상술된 회로 구성에 있어서, 사이리스터 소자(T(1), T(2), …)는 두 개의 클록 펄스 신호(Φ1및 ΦI)에 의해 순차적으로 온된다. 이러한 온 동작과 관련하여, 발광 사이리스터(L(1), L(2), …)는 이들이 순차적으로 온 될 수 있는 상태로 들어간다. 만약 발광 사이리스터 소자의 어느 하나가 온되거나 또는 발광 상태가 되면, 발광 사이리스터 소자의 발광 강도는 기록 신호(ΦI)로서 흐르는 전류량에 의해, 즉 저항(RI)에 의해 결정된다. 즉, 이미지는 임의의 강도로 기록될 수 있다. 도 12에서 알 수 있는 바와 같이, 이러한 구성의 자기 주사형 발광 어레이는 칩당 전체 6개 단자, 즉 두 전원 단자와 네 개의 신호 단자만의 상호 접속을 필요로 한다. 따라서, 접속의 수는 하나의 칩에 장착되는 발광 소자의 수에 의존하지 않는다. 그러므로, 예를 들면, 칩마다 128개의 발광 소자가 장착되는 경우, 칩마다 드라이버 IC에 접속될 와이어의 수는 종래 기술의 LED 어레이 칩에서 필요한 수의 1/12로 감소될 수 있다.In the above-described circuit configuration, the thyristor elements T (1), T (2), ... are sequentially turned on by two clock pulse signals Φ 1 and Φ I. In connection with this on operation, the light-emitting thyristors L (1), L (2), ... enter a state in which they can be sequentially turned on. If any of the light-emitting thyristor devices is turned on or the light-emitting state, the emission intensity of the light-emitting thyristor device is determined by, that the resistance (R I) by the amount of current passing through a recording signal (Φ I). That is, the image can be recorded at any intensity. As can be seen in FIG. 12, a self-scanning light emitting array of such a configuration requires interconnecting only six terminals per chip, that is, only two power terminals and four signal terminals. Thus, the number of connections does not depend on the number of light emitting elements mounted on one chip. Therefore, for example, when 128 light emitting elements are mounted per chip, the number of wires to be connected to the driver IC per chip can be reduced to 1/12 of the number required in the LED array chip of the prior art.

종래 기술의 LED 칩을 자기 주사형 발광 어레이 칩으로 대체함으로써, 드라이버 IC는 발광 소자가 장착된 기판과는 상이한 기판에 쉽게 장착될 수 있다(일본 특허 공개 공보 제 1997-187981호 참조). 이러한 구성은 종래 기술의 LED 칩을 사용하는 방법보다 더 효율적으로 광기록 헤드를 축소하고 기판의 폭을 감소시키는 방법이라고 할 수 있다.By replacing the LED chip of the prior art with the self-scanning light emitting array chip, the driver IC can be easily mounted on a substrate different from the substrate on which the light emitting element is mounted (see Japanese Patent Laid-Open No. 1997-187981). This configuration can be said to be a method of reducing the optical recording head and reducing the width of the substrate more efficiently than the method using the LED chip of the prior art.

재료material 열전도율(W/m·K)Thermal Conductivity (W / mK) 열팽창 계수(10-6deg-1)Coefficient of Thermal Expansion (10 -6 deg -1 ) 유리Glass 0.760.76 8.88.8 구리Copper 339339 16.516.5 티타늄titanium 2727 7.07.0 니켈 합금Nickel alloy 13.413.4 8.18.1 폴리이미드Polyimide 0.10.1 170170 FRPFRP -- 6 내지 166 to 16 GaAsGaAs -- 6.06.0

본 발명에 따르면, 광기록 헤드의 조립 또는 동작동안 상승하는 열 변화에 의해 유발될 수도 있는, 광기록 헤드의 광학축과 발광 소자의 광학축 사이의 오정렬이 방지될 수 있다. 따라서, 이미지 밀도에서의 불일치의 발생이 방지될 수 있다. 또한 광량을 보정하기 위해 광량 분포가 측정될 때 광기록 헤드의 온도를 조정할 필요가 없다. 또한, 발광 소자로부터의 열 발산이 향상된다. 그러므로, 온도 변화로 인한 발광 어레이 칩의 광량 분포에서의 변화는 감소될 수 있다. 또한, 광량 분포에서의 변화에 의해 유발될 수도 있는 이미지 밀도에서의 불일치의 발생이 방지될 수 있다.According to the present invention, misalignment between the optical axis of the optical recording head and the optical axis of the light emitting element, which may be caused by rising heat change during assembly or operation of the optical recording head, can be prevented. Thus, occurrence of inconsistency in image density can be prevented. In addition, it is not necessary to adjust the temperature of the optical recording head when the light quantity distribution is measured to correct the light quantity. In addition, heat dissipation from the light emitting element is improved. Therefore, the change in the light quantity distribution of the light emitting array chip due to the temperature change can be reduced. In addition, occurrence of inconsistency in image density, which may be caused by a change in light quantity distribution, can be prevented.

Claims (30)

기판, 및 그래디언트 인덱스 막대 렌즈 어레이와 대향하도록 지그재그 또는 직선으로 상기 기판 상에 정렬되며 발광 소자 어레이를 각각 구비하는 다수의 발광 소자 어레이 칩을 포함하는 광기록 헤드에 있어서,An optical recording head comprising a substrate and a plurality of light emitting element array chips arranged on the substrate in a zigzag or straight line so as to face a gradient index bar lens array, each having a light emitting element array. 상기 막대 렌즈 어레이, 상기 기판을 지지하기 위한 기판 지지 부재, 및 드라이버 회로 보드는 지지 부재에 의해 고정되어 유지되는 것을 특징으로 하는 광기록 헤드.And the rod lens array, the substrate support member for supporting the substrate, and the driver circuit board are fixedly held by the support member. 제 1항에 있어서, 상기 지지 부재와 상기 기판 지지 부재는 금속 재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 광기록 헤드.An optical recording head according to claim 1, wherein said support member and said substrate support member are formed of a metallic material. 제 1항에 있어서, 지지 부재에 결합될 상기 막대 렌즈 어레이의 측면 플레이트의 적어도 하나는 유리 플레이트인 것을 특징으로 하는 광기록 헤드.An optical recording head according to claim 1, wherein at least one of the side plates of the bar lens array to be coupled to the support member is a glass plate. 제 1항에 있어서, 막대 렌즈 어레이가 접촉하게 될 상기 지지 부재의 표면에 다수의 접착제 주입 구멍이 형성되고, 상기 구멍은 상기 막대 렌즈 어레이의 횡방향으로 정렬되며 상기 지지 부재를 통해 그 이면으로 관통하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 광기록 헤드.2. The method of claim 1, wherein a plurality of adhesive injection holes are formed in a surface of the support member to be contacted by the rod lens array, the holes aligned transversely of the rod lens array and penetrating through the support member to the backside thereof. And an optical recording head. 제 1항에 있어서, 접착제를 주입하기 위한 V자형 단면의 적어도 하나의 슬릿이 상기 막대 렌즈 어레이의 횡방향으로 연장하도록 상기 막대 렌즈 어레이와 접촉하게 될 상기 지지 부재의 표면의 일부에 형성되고, 상기 지지 부재를 통해 그 이면으로 관통하도록 상기 슬릿에 다수의 접착제 주입 구멍이 형성되는 것을 특징으로 하는 광기록 헤드.The method of claim 1, wherein at least one slit of a V-shaped cross section for injecting an adhesive is formed in a portion of the surface of the support member to be in contact with the bar lens array to extend laterally of the bar lens array, And a plurality of adhesive injection holes are formed in the slit so as to penetrate through the support member to the rear surface thereof. 제 1항에 있어서, 상기 기판 또는 상기 기판 지지 부재와 접촉하도록 상기 지지 부재 상의 소정의 위치에 적어도 두 개의 위치 지정 핀(positioning pins)이 제공되는 것을 특징으로 하는 광기록 헤드.An optical recording head according to claim 1, wherein at least two positioning pins are provided at a predetermined position on the support member to contact the substrate or the substrate support member. 제 1항에 있어서, 상기 지지 부재를 관통하며 회전할 수 있는 적어도 두 개의 이심핀(eccentric pins)이 상기 기판 지지 부재와 접촉하도록 제공되는 것을 특징으로 하는 광기록 헤드.2. The optical recording head of claim 1, wherein at least two eccentric pins rotatably penetrating the support member are provided to contact the substrate support member. 제 7항에 있어서, 상기 적어도 두 개의 이심핀이 회전되어, 이에 의해 상기 이심 핀과 접촉한 상태로 있는 상기 기판 지지 부재를 이동시키고 상기 발광 소자 어레이의 발광부와 상기 막대 렌즈 어레이의 광 입사 단면 사이의 간격을 조정하는 것을 특징으로 하는 광기록 헤드.8. The light incident cross section of claim 7, wherein the at least two eccentric pins are rotated, thereby moving the substrate support member in contact with the eccentric pins, and causing the light emitting portion of the light emitting element array and the light incident cross section of the rod lens array. Optical recording head, characterized in that for adjusting the interval between. 제 1항에 있어서, 상기 발광 어레이 칩은 상기 기판 지지 부재의 기준면에대해 위치 지정된 상태에서 상기 기판 지지 부재의 소정의 위치에 결합된 상기 기판에 다이 본딩되는 것을 특징으로 하는 광기록 헤드.2. The optical recording head of claim 1, wherein the light emitting array chip is die bonded to the substrate coupled to a predetermined position of the substrate support member in a state positioned relative to a reference plane of the substrate support member. 기판, 및 그래디언트 인덱스 막대 렌즈 어레이에 대향하도록 직선 또는 지그재그 형태로 상기 기판상에 정렬되며 발광 소자 어레이를 각각 포함하는 다수의 발광 소자 어레이 칩을 포함하는 광기록 헤드에 있어서,An optical recording head comprising a substrate and a plurality of light emitting element array chips each arranged on the substrate in a straight or zigzag form so as to face a gradient index bar lens array, each light emitting element array chip comprising: 상기 발광 소자 어레이 칩은 플렉시블 인쇄 회로 보드 상에 직접적으로 장착되는 것을 특징으로 하는 광기록 헤드.And the light emitting element array chip is mounted directly on the flexible printed circuit board. 제 10항에 있어서, 상기 플렉시블 인쇄 회로 보드의 발광 어레이 칩 장착부의 이면은 강성을 갖는 부재와 밀접하게 접촉하여 배치되는 것을 특징으로 하는 광기록 헤드.The optical recording head according to claim 10, wherein the rear surface of the light emitting array chip mounting portion of the flexible printed circuit board is disposed in close contact with the rigid member. 제 10항에 있어서, 상기 플렉시블 인쇄 회로 보드는 다층형이며 수지층 및 구리박을 포함하고, 상기 수지층과 구리박 사이에 접착제가 삽입되지 않는 것을 특징으로 하는 광기록 헤드.11. The optical recording head according to claim 10, wherein the flexible printed circuit board is a multilayer type and comprises a resin layer and a copper foil, and no adhesive is inserted between the resin layer and the copper foil. 제 10항에 있어서, 상기 플렉시블 인쇄 회로 보드는 30 내지 50㎛의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 광기록 헤드.11. The optical recording head according to claim 10, wherein the flexible printed circuit board has a thickness of 30 to 50 mu m. 제 10항에 있어서, 상기 발광 어레이는 자기 주사형 발광 어레이인 것을 특징으로 하는 광기록 헤드.An optical recording head according to claim 10, wherein said light emitting array is a self scanning light emitting array. 제 10항에 있어서, 강성을 가지며 상기 플렉시블 인쇄 회로 보드와 밀접하게 접촉하여 배치되는 상기 부재의 표면 상에 상기 발광 어레이 칩이 정렬될 각각의 위치를 지정하는 기준 위치 마크가 마련되는 것을 특징으로 하는 광기록 헤드.11. A reference position mark according to claim 10, characterized in that a reference position mark is provided on the surface of the member having rigidity and arranged in intimate contact with the flexible printed circuit board to designate each position at which the light emitting array chip is to be aligned. Optical recording head. 광기록 헤드 조립 방법에 있어서,In the optical recording head assembly method, 플렉시블 인쇄 회로 기판 보드의 일부를 강성을 갖는 부재에 결합하는 단계와;Coupling a portion of the flexible printed circuit board board to the rigid member; 다수의 발광 소자 어레이 칩을 상기 플렉시블 인쇄 회로 보드 상의 소정의 위치에 직선 또는 지그재그 형태로 정렬하고 상기 발광 소자 어레이 칩을 상기 플렉시블 인쇄 회로 보드에 직접적으로 결합하는 단계와;Arranging a plurality of light emitting element array chips in a straight or zigzag form at a predetermined position on the flexible printed circuit board and directly coupling the light emitting element array chips to the flexible printed circuit board; 상기 발광 어레이 칩을 상기 플렉시블 인홰 회로 보드 상에 마련된 소정의 와이어 본딩 패드에 와이어 본딩에 의해 전기적으로 연결하는 단계; 및Electrically connecting the light emitting array chip to a predetermined wire bonding pad provided on the flexible printed circuit board by wire bonding; And 발광 소자 어레이 드라이버 회로 보드와 막대 렌즈 어레이가 미리 장착된 지지 부재 상의 소정의 위치에 강성을 갖는 상기 부재를 고정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광기록 헤드 조립 방법.And fixing the member having rigidity at a predetermined position on a support member to which the light emitting element array driver circuit board and the bar lens array are pre-mounted. 강성을 갖는 부재와 밀접하게 접촉한 상태의 플렉시블 인쇄 회로 보드, 및그래디언트 인덱스 막대 렌즈 어레이와 대향하도록 직선 또는 지그재그 형태로 상기 플렉시블 인쇄 회로 보드 상에 정렬되며 발광 소자 어레이를 각각 구비하는 다수의 발광 소자 어레이 칩을 포함하는 광기록 헤드에 있어서,A flexible printed circuit board in intimate contact with a rigid member, and a plurality of light emitting devices each arranged on the flexible printed circuit board in a straight or zigzag form so as to face a gradient index bar lens array and each having a light emitting element array; An optical recording head comprising an array chip, comprising: 강성을 갖는 상기 부재는 상기 막대 렌즈 어레이와 열팽창 계수가 거의 동일한 금속 재료인 것을 특징으로 하는 광기록 헤드.And said member having rigidity is a metal material having substantially the same coefficient of thermal expansion as said rod lens array. 강성을 갖는 부재와 밀접하게 접촉한 상태의 플렉시블 인쇄 회로 보드, 및 그래디언트 인덱스 막대 렌즈 어레이와 대향하도록 직선 또는 지그재그 형태로 상기 플렉시블 인쇄 회로 보드 상에 정렬되며 발광 소자 어레이를 각각 구비하는 다수의 발광 소자 어레이 칩을 포함하는 광기록 헤드에 있어서,A flexible printed circuit board in intimate contact with a rigid member, and a plurality of light emitting devices each arranged on the flexible printed circuit board in a straight or zigzag form so as to face a gradient index bar lens array and each having a light emitting element array; An optical recording head comprising an array chip, comprising: 강성을 갖는 상기 부재는 상기 발광 소자 어레이 칩과 열팽창 계수가 거의 동일한 금속 재료인 것을 특징으로 하는 광기록 헤드.And said member having rigidity is a metal material having substantially the same thermal expansion coefficient as said light emitting element array chip. 제 17항 또는 제 18항에 있어서,The method of claim 17 or 18, 상기 막대 렌즈 어레이의 측면 플레이트는 유리로 형성되고, 상기 금속 부재는 니켈 합금 또는 티타늄인 것을 특징으로 하는 광기록 헤드.And the side plate of the rod lens array is made of glass, and the metal member is nickel alloy or titanium. 제 17항 또는 제 18항에 있어서,The method of claim 17 or 18, 상기 발광 소자 어레이는 자기 주사형 발광 소자 어레이인 것을 특징으로 하는 광기록 헤드.And the light emitting element array is a self-scanning light emitting element array. 제 1 및 제 2의 기준면을 갖는 지지 부재와;A support member having first and second reference surfaces; 적어도 한 열에 정렬된 그래디언트 인덱스 막대 렌즈와 상기 막대 렌즈를 지지하며 상기 제 1의 기준면에 고정된 측면 플레이트를 구비하는 그래디언트 막대 렌즈 어레이와;A gradient bar lens array having a gradient index bar lens arranged in at least one column and a side plate supporting said bar lens and fixed to said first reference plane; 상기 제 2의 기준면에 고정된 기판 지지 부재와;A substrate support member fixed to the second reference plane; 상기 기판 지지 부재에 고정된 플렉시블 인쇄 회로 보드; 및A flexible printed circuit board fixed to the substrate support member; And 상기 플렉시블 인쇄 회로 보드에 마련되며 각각의 그래디언트 인덱스 막대 렌즈에 대해서 광학적으로 정렬된 발광 소자를 구비하는 자기 주사형 발광 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 광기록 헤드.And a self-scanning light emitting device provided on the flexible printed circuit board and having a light emitting element optically aligned with respect to each gradient index bar lens. 제 21항에 있어서, 상기 제 1의 기준면은 상기 제 2의 기준면과 같은 높이인 것을 특징으로 하는 광기록 헤드.22. The optical recording head according to claim 21, wherein the first reference plane is the same height as the second reference plane. 제 21항에 있어서, 상기 제 1의 기준면은 상기 제 2의 기준면과 평행한 것을 특징으로 하는 광기록 헤드.22. The optical recording head as claimed in claim 21, wherein the first reference plane is parallel to the second reference plane. 제 21항에 있어서, 상기 자기 주사형 발광 장치와 분리되고, 상기 지지 부재에 고정되며 하나의 칩마다 두 개의 전원 단자와 네 개의 신호 단자를 통해 상기 자기 주사형 발광 장치에 연결되는 드라이버 회로 보드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광기록 헤드.22. The driver circuit board of claim 21, wherein the driver circuit board is separated from the self-scanning light emitting device and is fixed to the support member and connected to the self-scanning light emitting device via two power terminals and four signal terminals per chip. An optical recording head further comprising. 제 21항에 있어서, 상기 지지 부재와 상기 기판 지지 부재 각각은 금속으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광기록 헤드.22. The optical recording head according to claim 21, wherein each of the support member and the substrate support member is made of metal. 제 21항에 있어서, 상기 측면 플레이트는 유리로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광기록 헤드.22. The optical recording head according to claim 21, wherein the side plate is made of glass. 제 21항에 있어서, 상기 자기 주사형 발광 장치는 상기 플렉시블 인쇄 회로 보드가 상기 기판 지지 부재에 고정된 후 상기 플렉시블 회로 보드에 고정되는 다수의 발광 어레이 칩을 포함하는 것을 특징으로 하는 광기록 헤드.22. The optical recording head according to claim 21, wherein the self-scanning light emitting device includes a plurality of light emitting array chips fixed to the flexible circuit board after the flexible printed circuit board is fixed to the substrate supporting member. 제 27항에 있어서, 상기 기판 지지 부재의 열팽창 계수는 상기 발광 어레이 칩의 열팽창 계수와 거의 동일한 것을 특징으로 하는 광기록 헤드.28. The optical recording head according to claim 27, wherein the coefficient of thermal expansion of said substrate support member is substantially the same as that of said light emitting array chip. 제 21항에 있어서, 상기 기판 지지 부재의 열팽창 계수는 상기 그래디언트 인덱스 막대 렌즈 어레이의 열팽창 계수와 거의 동일한 것을 특징으로 하는 광기록 헤드.22. The optical recording head of claim 21, wherein the coefficient of thermal expansion of the substrate support member is approximately equal to the coefficient of thermal expansion of the gradient index bar lens array. 감광 드럼과;A photosensitive drum; 제 21항에 따라 구성되며 그래디언트 인덱스 막대 렌즈가 상기 감광 드럼과 대면하도록 상기 감광 드럼 주위에 정렬된 광기록 헤드와;An optical recording head constructed according to claim 21 and arranged around said photosensitive drum such that a gradient index bar lens faces said photosensitive drum; 상기 감광 드럼 주위에 정렬된 대전기와;A charger arranged around the photosensitive drum; 상기 감광 드럼 주위에 정렬된 현상 유닛과;A developing unit arranged around the photosensitive drum; 상기 감광 드럼 주위에 정렬된 전사 유닛; 및A transfer unit aligned around the photosensitive drum; And 용지 공급 방향에 대해서 상기 전사 유닛의 아래쪽 방향에 정렬된 정착 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 프린터.And a fixing unit aligned in a downward direction of the transfer unit with respect to a paper feed direction.
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